群體機器人研究的現狀和發(fā)展

時間：2023-05-01 11:32:02 電子通信論文我要投稿

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群體機器人研究的現狀和發(fā)展

摘要：隨著機器人的應用方式由部件式單元應用向系統式應用方向發(fā)展，群體機器人系統的研究越來越受到更多學者的重視。本文概述了群體機器人技術的發(fā)展歷程，并對該領域內的主要研究內容作了簡單的分析和介紹，提出了未來群體機器人系統的幾個重要研究方向。

關鍵詞：群體機器人系統通信協作與控制沖突

群體機器人研究的現狀和發(fā)展

機器人作為人類２０世紀最偉大的發(fā)明之一，在短短的４０年內發(fā)生了日新月異的變化。近幾年機器人已成為高技術領域內具有代表性的戰(zhàn)略目標。機器人技術的出現和發(fā)展，不但使傳統的工業(yè)生產面貌發(fā)生根本性變化，而且將對人類社會產生深遠的影響。隨著社會生產技術的飛速發(fā)展，機器人的應用領域不斷擴展。從自動化生產線到海洋資源的探索，乃至太空作業(yè)等領域，機器人可謂是無處不在。然而就目前的機器人技術水平而言，單機器人在信息的獲取、處理及控制能力等方面都是有限的，對于復雜的工作任務及多變的工作環(huán)境，單機器人的能力更顯不足。于是人們考慮由多個機器人組成的群體系統通過協調、協作來完成單機器人無法或難以完成的工作。群體機器人系統比單機器人系統具有更強的優(yōu)越性，主要表現在以下幾個方面：

·相互協調的ｎ個機器人系統的能力可以遠大于一個單機器人系統的ｎ倍，群體機器人系統還可以實現單機器人系統無法實現的復雜任務；

·設計和制造多個簡單機器人比單個復雜機器人更容易、成本更低；

·使用群體機器人系統可以大大節(jié)約時間，提高效率；

·群體機器人系統的平行性和冗余性可以提高系統的柔性和魯棒性等。

此外因為群體機器人系統具有空間分布、功能分布、時間分布等特點，利用這些特點可以達到以下目的：

·通過群體機器人系統內在特性提高完成任務的效率；

·通過共享資源（信息、知識等）彌補單機器人能力的不足，擴大完成任務的能力范圍；

·利用系統內機器人資源的冗余性提高完成任務的可能性，增加系統的性能。

因此，進行群體機器人系統的研究是機器人技術發(fā)展的必然趨勢，必將對機器人技術的發(fā)展帶來劃時代的變革。

１群體機器人研究的主要內容

群體機器人系統的主要研究內容為：群體機器人系統的通信，群體機器人系統的協作與控制，群體機器人系統沖突問題的解決。

根據系統中機器人功能結構的不同，可將群體機器人系統分為同構系統和異構系統。同構系統就是系統中每個機器人的結構