[发明专利]一种集群跟踪运动学建模方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种集群跟踪运动学建模方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一，将多移动机器人的动态跟踪过程描述为数学化表达式；

步骤二，基于动态跟踪过程的数学化描述，根据人工势场法构建势场函数；

根据人工势场法原理，移动目标对机器人具有吸引力，其吸引力的大小与距离成正比，各移动机器人之间具有排斥力，其排斥力的大小与距离成反比，构建的势场函数为所选择为：

其中a,b_ij,c_ij和s为势场系数且都为正数，G(q)为移动机器人i总势场函数，G_ij(qⁱ,q^j)表示移动机器人i和移动机器人j之间的势场函数；表示移动机器人i和移动目标之间的势场函数；

步骤三，根据势场函数建立多移动集群跟踪运动学模型；

移动机器人i∈{1,2,…,N}的理想运动学模型描述为：

其中与为qⁱ与q^J的导数，令根据函数G_ij(qⁱ,q^j)和的表达式，可得：

根据人工势场法基本原理，势场函数G(q)在qⁱ和处的导数分别为：

多移动集群跟踪运动学模型为：

2.根据权利要求1所述的集群跟踪运动学建模方法，其特征在于，步骤一中，多移动机器人的动态跟踪过程为：多移动机器人群的中心位置不断的趋近于移动目标运动轨迹，直至多移动机器人的中心位置与移动目标重合。

3.根据权利要求1所述的集群跟踪运动学建模方法，其特征在于，步骤一中的数学表达式为：

其中集合表示机器人集群中心在集群跟踪控制中的期望位置，为移动机器人集群中心位置，qⁱ(t)∈Rⁿ表示移动机器人的位置向量；表示动态移动目标的位置向量，i∈{1,2,…,N}；N为机器人的数量，n为位置向量的维度。

4.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任意一项所述集群跟踪运动学建模方法的步骤。

5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任意一项所述集群跟踪运动学建模方法的步骤。