常州工学院学士学位论文目录TOC\o"1-1"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc435732960"第一部分设计任务与调研PAGEREF_Toc435732960\h3HYPERLINK\l"_Toc435732964"第二章设计说明PAGEREF_Toc435732964\h6HYPERLINK\l"_Toc435732973"第三部分设计成果PAGEREF_Toc435732973\h18HYPERLINK\l"_Toc435732977"第四部分结束语PAGEREF_Toc435732977\h22HYPERLINK\l"_Toc435732978"第五部分致谢PAGEREF_Toc435732978\h23HYPERLINK\l"_Toc435732979"第六部分参考文献PAGEREF_Toc435732979\h24第一部分设计任务与调研1选题的背景及意义多机器人系统的研究始于20世纪70年代。随着机器人应用领域的不断拓展、机器人工作环境复杂度、任务的加重，对机器人的要求不再局限于单个机器人，多机器人的研究己经成为机器人学研究的一个热点。多机器人系统不是多个单机器人的简单堆砌，而是多个机器人的有机组合，它有效的避免了单机器人的不足，充分发挥了群体机器人的优势。与单机器人相比，多机器人系统具有以下特点适合完成复杂任务:对于可分解的复杂的任务及大范围的环境，利用多机器人系统，可把复杂的任务分解成多个简单的子任务，利用多个机器人协调工作，可以有效地完成任务，这比单个机器人顺序的完成所有的子任务要快得多;2)时空分布性:多个机器人可分布在不同的区域内同时作业，也可在不同分布时间内执行任务，可提高完成任务的效率;3)功能分布性:在多个机器人中，机器人的功能可以不同，它们的目标任务不同，但它们可协调工作;4)感知分布性:在一个区域较大的环境中，多个机器人分布在环境中，各自感知周围的环境，通过共享感知到的信息，大大扩展了机器人系统对环境的感知范围。通过成员之间的信息交换，多机器人系统可以更有效和更精确地进行定位，这对于野外作业的机器人尤其重要;5)较高的系统可靠性:采用多机器人系统可以将其中的各个成员设计成完成某项任务的“专家”，而不是设计成完成所有任务的“通才”，这大大降低了单个机器人设计复杂度，提高了单个机器人的可靠性。而机器人数量上的冗余，也能提高整个系统的可靠性，不会因为个别机器人的故障导致整个系统的瘫痪。对于由多个个体机组成的群体系统，通信是必不可少的。本次设计是以C51单片机为主用以通信的。2研究现状自80年代以来，多机器人系统受到国内外普遍的关注。近年来，在IEEER&A,IROS等著名的国际机器人学术会议上，几乎每次会议都有多机器人系统通讯的专题。一些机器人学术刊物出版了有关多机器人系统的专刊。许多研究机构都开展了这方面的研究，代表性的研究项目有:CEBOT系统[4]}MARTHA系统[7]、G.Beni研究的SWARM系统[5]等系统。Fukuda研究的CEBOT{CellularRoboticSystem)被认为是对机器人团队协同工作的首次尝试。它是一个自组织的机器人系统。它由众多的、功能简单的、被称为细胞元((cell)的单元组成。CEBOT能够根据特定的任务和环境来重组织自身，并能够形成集体的或者说是大量的智能[[4]0MARTHA“用于搬运的多自主机器人系统(multipleautonomousrobotssystemfortransportandhandingapplication)”是欧盟设立的一个专门进行多机器人系统研究的课题。它计划组建一支由10到100个自主移动机器人组成的庞大的搬运队伍用于在港口、机场等地完成搬运工作。MARTHA的一个研究目标就是使机器人群体在一仿真实验验证了协议的可行性同时比较了它与AODV的性能差别。个开放的环境下工作而尽可能少的用到中心控制。目前，他们正在研究如何使机器人在应对突发事件和障碍时具有更高的自主性。多机器人的通讯问题是其中的关键。因此，他们正在对多机器人的通讯问题进行深入研究，寻求较好的解决方案。从理论上讲，多机器人通信(multiplemobilerobotscommunication)就是多点对多点的通信，它是由多个机器人组成的局域通信网。目前，很多机构都根据多机器人通信系统体积小、功耗低的特点，对有线局域网、无线局域网和自组网做适当的改进来组建多机器人通信网络。有线局域网和无线局域网技术在工业机器人领域己经得到广泛应用。自组网作为一种新型网络，也开始受到机器人研究机构的重视。CM