[发明专利]一种异构多机器人系统的多目标跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种异构多机器人系统的多目标跟踪控制方法，实施本发明的有益效果在于实现了多机器人系统的多目标跟踪控制；本发明考虑了多机器人系统中的异构性以及机器人模型中的参数不确定性和外部扰动，从而使该方法的实际应用性更强；本发明在同一种控制框架下，可分别实现零误差多目标跟踪和有界误差多目标跟踪。

主权项

1.一种异构多机器人系统的多目标跟踪控制方法，其特征在于，所述多目标跟踪控制方法具体包括以下步骤：S1、对N个机器人进行动力学和运动学建模，并从这N个机器中选择跟踪目标；其中所述N个机器人所构成的机器人集合由非冗余机器人集合和冗余机器人集合组合而成，N为大于0的任意整数；S2、建立机器人之间的通讯，制定出相应的有向图G＝{V,E,W}，所述的有向图G＝{V,E,W}，V＝{1,...,N}、分别表示包含N个机器人所构成机器人集合、边集和权重邻接矩阵，其中，w_ij表示机器人i和j之间的权重，i、j∈V；定义边e_ji∈E为第i个机器人能够直接接收到第j个机器人的信息，第j个机器人为第i个机器人的邻居；定义集合N_i为第i个机器人的邻居集合；根据定义的权重邻接矩阵W，确定有向图的拉普拉斯矩阵L；根据机器人与其对应跟踪目标之间的通讯状况，确定有向图的对角权重矩阵B；根据有向图G＝{V,E,W}，定义非冗余机器人集合ε＝{i∈V|p_i＝d}，冗余机器人集合κ＝{i∈V|p_i＞d}；其中，pi和d表示为任意常数；S3、在满足所述有向图的前提下，设计多机器人系统的分布式控制器，结合步骤S1设计的动力学和运动学建模模型，实现每个机器人渐进收敛至其对应的目标轨迹，进而完成多机器人系统的多目标跟踪控制；所述的分布式控制器包含自适应关节空间控制器以及状态估计器。