基于机器人群的主动传感器网络的建模、规划与控制

主动传感器网络由安装在空间分布的机器人群或其他移动平台上的一系列传感器组成。与传统的静态传感器网络相比，主动传感器网络通过机器人运动和自组织主动获取信息，具有更好的覆盖特性和对动态环境更快的响应能力。目前所提出的方案大多数将主动传感器网络抽象为几何图形，并没有对机器人间动态交互和通信距离约束统一建模，而是在运动规划控制中另外考虑。这使得控制器设计复杂化，增加了系统的不稳定性。本课题将研究一种超冗余机械臂模型，对通信拓扑、动态交互以及感知、运动、通信约束同时建模，使得网络结构和机器人运动规划研究可以在统一的基础上进行。模型中两个机器人通过一个旋转关节和一个滑动关节虚拟连接，受通信有效距离和机器人运动的约束。基于这一模型，通过编辑超冗余机械臂模型完成传感器网络的自组织和重配置。这里将构建一个基于移动机器人群的主动传感器网络，并在此基础上对提出的算法进行验证。