随机注入多边形编队算法

仅少数点受控

一种自组织多边形编队控制方法，仅需向少量顶点机器人注入控制输入，其余机器人通过局部规则跟随，无需全局信息即可实现编队。

杨庆凯 · Xiao, Fan · Jingshuo, Lyu · 周波 · 方浩

IEEE Transactions on Industrial Electronics 2023

技术优势

只控几个顶点

只有顶点机器人接收外部控制输入，其余机器人根据最近两个邻居的中点自主运动，大幅降低通信与计算负载。

局部估计补全信息

每个顶点机器人通过局部测量估计其链上机器人数量，无需全局计数即可确定编队尺寸，增强了可扩展性。

两种估计策略可选

提供了基于最新时刻和最后两个时刻的两种估计策略，可根据收敛速度与鲁棒性需求选择。

应用场景

• 群体机器人编队：用极少外部指挥让大规模机器人自主排成所需多边形，省去全局定位和逐台编程。
• 工业多机协作：在工厂环境中让多台移动机器人自组织围成作业区域，无需中央轨迹规划。
• 无人机编队：无人机群可仅靠局部感知维持多边形队形，适应通信受限的环境。
• 分布式控制：提供一种仅局部交互的分布式编队方案，降低对中央控制器的依赖。