連通性約束的多機(jī)器人集合及導(dǎo)航的開(kāi)題報(bào)告

連通性約束的多機(jī)器人集合及導(dǎo)航的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景和意義隨著工業(yè)自動(dòng)化和物流領(lǐng)域的發(fā)展，多機(jī)器人集合和導(dǎo)航成為了研究的熱點(diǎn)。在物流領(lǐng)域，多機(jī)器人可以協(xié)同完成分揀、搬運(yùn)、裝載等任務(wù)，提高物流效率和減少成本。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，多機(jī)器人可以協(xié)同完成裝配、搬運(yùn)、加工等任務(wù)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。同時(shí)，多機(jī)器人集合和導(dǎo)航也是未來(lái)智能城市、智慧交通等領(lǐng)域重要的技術(shù)基礎(chǔ)。多機(jī)器人集合和導(dǎo)航涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括單機(jī)器人的路徑規(guī)劃和控制、多機(jī)器人的協(xié)作策略、環(huán)境感知和地圖構(gòu)建等等。其中，連通性約束是多機(jī)器人集合和導(dǎo)航中最重要的約束條件之一，它可以保證多個(gè)機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)保持連通，從而避免任務(wù)執(zhí)行失敗。因此，本文將研究多機(jī)器人集合及導(dǎo)航中的連通性約束問(wèn)題，并從算法設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行探索。二、研究?jī)?nèi)容和方法1.研究?jī)?nèi)容（1）多機(jī)器人路徑規(guī)劃算法研究路徑規(guī)劃是多機(jī)器人集合和導(dǎo)航中的核心問(wèn)題，本文將研究單機(jī)器人路徑規(guī)劃算法和多機(jī)器人協(xié)同路徑規(guī)劃算法。（2）連通性約束問(wèn)題研究在多機(jī)器人集合和導(dǎo)航中，保持機(jī)器人之間的連通性是非常重要的，因此我們將研究連通性約束問(wèn)題，并探討如何在路徑規(guī)劃中考慮連通性約束條件。（3）仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)現(xiàn)以上算法后，我們將進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證算法的性能和優(yōu)劣，并比較不同算法的實(shí)現(xiàn)難度和效果。2.研究方法（1）理論研究在研究多機(jī)器人集合及導(dǎo)航中的連通性約束問(wèn)題時(shí)，我們將首先進(jìn)行理論研究，分析問(wèn)題的特點(diǎn)、難點(diǎn)和解決思路，并提出相應(yīng)的算法。（2）算法設(shè)計(jì)我們將參考現(xiàn)有的多機(jī)器人路徑規(guī)劃和協(xié)同算法，結(jié)合連通性約束問(wèn)題的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出新的算法，用于解決實(shí)際問(wèn)題。（3）仿真實(shí)驗(yàn)在算法設(shè)計(jì)后，我們將利用仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證算法的有效性和優(yōu)勢(shì)，并比較不同算法的實(shí)現(xiàn)難度和效果。三、預(yù)期研究成果本研究的預(yù)期成果包括以下方面：（1）設(shè)計(jì)一種適用于多機(jī)器人集合及導(dǎo)航的連通性約束算法，以保證機(jī)器人在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中保持連通狀態(tài)。（2）提出新的多機(jī)器人路徑規(guī)劃算法，包括單機(jī)器人路徑規(guī)劃算法和多機(jī)器人協(xié)作路徑規(guī)劃算法。（3）進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，比較不同算法的實(shí)現(xiàn)難度和效果，驗(yàn)證算法的有效性。四、研究時(shí)間安排根據(jù)研究進(jìn)度安排，本研究將分為以下三個(gè)階段：第一階段（2021.7~2021.9）：對(duì)多機(jī)器人路徑規(guī)劃和連通性約束問(wèn)題進(jìn)行綜述研究，分析問(wèn)題的性質(zhì)和難點(diǎn)，設(shè)計(jì)一些基礎(chǔ)算法。第二階段（2021.10~2022.2）：設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)新的路徑規(guī)劃算法，包括單機(jī)器人路徑規(guī)劃算法和多機(jī)器人協(xié)作路徑規(guī)劃算法，并考慮連通性約束條件。第三階段（2022.3~2022.6）：進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，比較不同算法的實(shí)現(xiàn)難度和效果，驗(yàn)證算法的有效性。五、參考文獻(xiàn)[1]H.Y.Cheng,J.S.Liu,andJ.J.Teng,“Multi-robotformationcontrolusingapotentialfunctionapproach,”IEEETransactionsonRobotics,vol.26,no.4,pp.766–772,2010.[2]M.HarounMahdavi,A.Makkiabadi,andA.Nersisyan,“Distributedformationcontrolofnonholonomicmobilerobotsusinglocalinteraction,”RoboticsandAutonomousSystems,vol.114,pp.98–114,2019.[3]T.BalchandR.C.Arkin,“Behavior-basedformationcontrolformultirobotteams