机械工程学报

作者：庄红超, 王柠, 董凯伦, 李卫华, 周安亮, 董磊, 夏怡芦

单位：1. 天津职业技术师范大学机械工程学院 天津 300222;2. 天津职业技术师范大学信息技术工程学院 天津 300222;3. 哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院 威海 264209;4. 北京印刷学院机电工程学院 北京 102600

关键词：非完整约束,大负重比六足机器人,分群一致性,协同编队,队形变换；

基金：国家自然科学基金(51505335)、教育部高等教育司产学合作协同育人 (202102517001)、天津职业技术师范大学重点人才科研启动(KYQD1806)和天津市研究生科研创新(2021YJSS216, 2021YJSO2S33)资助项目。

在多机器人编队任务的现实环境中，不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力，以大负重比六足机器人的多机器人系统为例，利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想，提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略。基于代数图论数学基础，设计大负重比六足机器人多机通信拓扑图与拓扑图分析矩阵，建立多领航者分群一致性编队系统的全局动态关系与一致性数学模型，提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略，基于MATLAB软件实施仿真实验，仿真结果显示虚拟领航机器人发布控制指令使多机系统完成队形变换并顺利通过障碍物环境，验证多机动态协同编队避障控制策略的有效性和泛化能力。所提出的大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略，有助于提高非结构环境多机器人系统的地形通过能力。

来源：2024年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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