传感器网络环境中移动机器人动态特征与可重构控制框架

分布传感器网络和移动机器人结合，在军事、气象、交通、物流、救险等行业有广泛的应用前景。传感器网络可以大大提高移动机器人的感知范围、能力和精度，同时也使机器人具有更多的异构性和动态性，如信息暂失、结构变化、资源冲突等，从而增加了其行为的动态不确定性，给机器人控制与协调提出了新的要求与挑战。本研究将传感器网络看成机器人的一种传感资源，着眼于机器人本身的控制体系结构研究。在分析其资源结构、动态特性和控制需求的基础上，从资源管理、通讯和控制角度研究机器人的可动态重构控制框架。提出了基于组件的开发模式。通过对系统资源的管理和侦测，智能寻求资源匹配，建立通讯联系，消解资源冲突，提高控制的鲁棒性。基于该控制框架，用户可以不必了解硬件、网络结构和通讯机制等细节，而关注应用服务开发和相应的协作与控制策略。构建的智能移动机器人系统可以面向复杂任务和动态环境，通过和传感器网络间的自适应通讯，动态调度资源。