多機(jī)器人仿真系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和通訊研究的任務(wù)書

多機(jī)器人仿真系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和通訊研究的任務(wù)書任務(wù)書一、任務(wù)背景隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。眾多機(jī)器人同時(shí)執(zhí)行任務(wù)，需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行集成控制和協(xié)調(diào)。此時(shí)，仿真系統(tǒng)可以模擬各種實(shí)際場景，研究多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、通訊等問題。因此，本次任務(wù)旨在開發(fā)一個(gè)多機(jī)器人仿真系統(tǒng)，用于運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和通訊研究。二、任務(wù)目標(biāo)1.開發(fā)一個(gè)多機(jī)器人仿真系統(tǒng)，包括機(jī)器人的模型設(shè)計(jì)和場景搭建。2.設(shè)計(jì)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法，實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)。3.研究機(jī)器人的通訊機(jī)制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人之間的信息交換和合作。4.進(jìn)行多場景比較和實(shí)驗(yàn)，評(píng)估系統(tǒng)性能和算法的效果。三、任務(wù)要求1.仿真系統(tǒng)必須使用ROS（RobotOperatingSystem）框架，實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)。2.設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法需要考慮多種場景和復(fù)雜環(huán)境，如避障、交通等。3.研究機(jī)器人之間的通訊機(jī)制，包括協(xié)議、信道、傳輸速率等。4.實(shí)現(xiàn)多種情況下的性能測試，包括速度、精度、穩(wěn)定性等。5.開發(fā)文檔和技術(shù)報(bào)告，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行說明和總結(jié)。四、任務(wù)安排1.第一階段：系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)（3個(gè)月）(1)研究多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)的場景，制定系統(tǒng)需求和設(shè)計(jì)方案。(2)進(jìn)行移動(dòng)機(jī)器人的模型設(shè)計(jì)和場景搭建，完成ROS環(huán)境搭建和仿真系統(tǒng)程序編寫。2.第二階段：運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)（4個(gè)月）(1)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法，包括避障和交通等多種場景。(2)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法，測試系統(tǒng)性能。3.第三階段：機(jī)器人通訊機(jī)制的研究和實(shí)現(xiàn)（3個(gè)月）(1)研究機(jī)器人通訊機(jī)制，包括協(xié)議、信道、傳輸速率等參數(shù)的選取。(2)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人之間的信息交換和合作功能，測試系統(tǒng)性能。4.第四階段：測試和完成任務(wù)（2個(gè)月）(1)在多種場景下進(jìn)行性能測試和比較，分析系統(tǒng)的性能。(2)撰寫相關(guān)報(bào)告和技術(shù)文檔，總結(jié)研究成果。五、預(yù)期成果本次任務(wù)預(yù)期完成一個(gè)基于ROS框架的多機(jī)器人仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和通訊研究。預(yù)期成果包括：1.多機(jī)器人仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)文檔。2.運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法實(shí)現(xiàn)和測試報(bào)告。3.機(jī)器人通訊機(jī)制研究和實(shí)現(xiàn)文檔。4.性能測試和比較報(bào)告。5.技術(shù)總結(jié)和論文。六、參考文獻(xiàn)[1]ZhihongMan,WeiweiLiu,ZhengcaiLietal.CooperativeObstacleAvoidanceforMobileRobotsBasedonSlidingModeControl[J].MathematicalProblemsinEngineering,2018.[2]Yun-QianMiao,JuanJin,andGuo-DongSun.Acooperativeformationcontrolstrategywithvirtualleadersformulti-robotsystems[J].InternationalJournalofRoboticsandAutomation,2018.[3]A.Gandhi,J.P.How.DecentralizedCoordinationandControlofMulti-AgentDynamicSystems[S].ProceedingsoftheIEEEConferenceonDecisionandControl.2016.[4]R.Alami,R.Chatila,S.Fleury,etal.CooperativeTask-OrientedDialoguesforanAut