基于健康管理的多机器人覆盖控制

作     者：曹凯 陈阳泉 高嵩 党海鑫 张嘉豪 CAO Kai;CHEN Yangquan;GAO Song;DANG Haixin;ZHANG Jiahao

作者机构：西安工业大学机电工程学院陕西西安710021 西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021 加州大学默塞德分校工程学院美国加州95343 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2022年第35卷第7期

页      面：902-912页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：陕西省科技厅重点研发计划项目(2022GY-238) 陕西省技术创新引导项目(2022QFY01-16) 陕西省重点研发计划一般项目(2021GY-067) 

主　　题：加权维诺 多机器人 覆盖控制 健康优化管理 传感器 

摘      要：装备了传感器的多机器人系统可以在各种场景中完成覆盖搜索任务,例如污染源监测和控制。而传统基于CVT的覆盖控制算法未曾考虑到环境对机器人健康的影响,以及不同健康机器人对覆盖成本的影响。针对上述问题,提出了一种基于健康优化管理的多机器人覆盖控制算法。首先引入多机器人健康优化管理办法,将机器人的健康退化纳入位置优化问题,最大程度地减少机器人的健康损耗,并尽可能地延长不健康机器人的工作寿命;其次引入基于加权维诺的分布式覆盖控制方法,为多机器人提供最优配置的同时最小化代价函数;目标是当机器人执行任务的能力随时间变化时,执行覆盖任务,提供最优配置。最终通过数值仿真和实验验证了所提算法的有效性。