针对LiDAR传感器故障的多移动机器人系统的分散的容错控制

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 控制系统 控制系统
• 人工智能的人工智能

背景情况:

• 多机器人形成控制对于运输和监视等应用至关重要.
• 在机器人故障期间保持阵列完整性是一个重大挑战.
• 现有的系统往往缺乏对传感器故障的强大故障耐受性.

研究的目的:

• 为多机器人系统开发一个分散的容错控制 (DFTC) 方案.
• 为了解决微分轮移动机器人的激光雷达传感器故障.
• 为了使机器人能够根据可用的单位动态调整阵型形状.

主要方法:

• 实现了多机器人形成和通信的图形理论模型.
• 使用的车轮编码器和惯性测量单元 (IMU) 数据通过扩展的卡尔曼波器 (EKF) 融合,用于姿势估计.
• 开发了用于激光雷达传感器的两级传感器故障检测和隔离 (FDI) 策略,包括本地和系统级的比较.

主要成果:

• 该DFTC方案有效地检测和隔离模拟多机器人环境中的激光雷达传感器故障.
• 机器人成功地根据检测到的传感器故障,适应了它们的形成形状.
• 基于EKF的位置估计为外国直接投资流程提供了可靠的输入.

结论:

• 拟议的DFTC方案提高了多机器人组成的抗激光雷达传感器故障的弹性.
• 分散的控制和自适应的阵列调整是稳健的多机器人操作的关键.
• 模拟结果验证了外国直接投资战略和FTC整体计划的有效性.