Рассматриваются алгоритмы управления, обеспечивающие
согласованное перемещение группы роботов в неопределенной трехмерной среде с
препятствиями. Неопределенность среды заключается в наличии априори неизвестных
препятствий, часть которых может быть нестационарными. Мобильные роботы
группы должны автоматически распределиться в заданной прямоугольной области на
плоскости и двигаться в направлении, перпендикулярном указанной области, по
возможности сохраняя заданное взаимное расположение. В данной статье
предлагаются новые алгоритмы автоматического распределения роботов на
плоскости, не предполагающие предварительного назначения места каждого робота.
Эта задача решается с применением триангуляции Делоне и дальнейшей оптимизации
положения робота. Для коррекции движения отдельного робота и всей группы при
сближении с препятствием предложены алгоритмы, базирующиеся на неустойчивых
режимах, позволяющих трансформировать препятствия в репеллеры. Рассмотрено два
варианта алгоритмов обхода препятствий. В первом варианте используются только
неустойчивые режимы, а во втором варианте — гибридный алгоритм, включающий
интеллектуальный анализ текущей ситуации и неустойчивый режим движения.
Предложенные алгоритмы могут реализовываться децентрализовано. В статье
анализируются два варианта алгоритмов группового управления, а также выполняется
численное моделирование группы из 5 гексакоптеров в неопределенной среде с
неподвижными и подвижными препятствиями. Также приведены экспериментальные
данные, подтверждающие работоспособность предлагаемых алгоритмов на примере
полета двух гексакоптеров в среде с неподвижным препятствием. Разработанные
алгоритмы могут применяться в системах управления мобильными роботами при их
групповом движении в неопределенных 3D средах.
групповое управление, неопределенная среда, неустойчивые режимы, управление движением