基于微粒群优化的有限通信多机器人气味寻源
DOI:
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作者:
作者单位:

1. 中国矿业大学信电学院
2. 中国矿业大学信电学院自动化研究所
3. 江苏徐州,中国矿业大学信息与电气工程学院, 221008

作者简介:

张建化

通讯作者:

中图分类号:

TP24

基金项目:

国家自然科学基金项目;江苏省自然科学基金;高等学校博士学科点专项科研基金


Localizing odor sources using multiple robots based on particle swarm
optimization in limited communication environments
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    摘要:

    考虑机器人间的通信受限约束, 将机器人抽象为微粒, 提出基于微粒群优化的多机器人气味寻源方法. 首先,
    采用结合斥力函数的策略, 引导机器人快速搜索烟羽; 然后, 基于无线信号对数距离损耗模型, 估计机器人间的通讯
    范围, 据此形成微粒群的动态拓扑结构, 并确定微粒的全局极值; 最后, 将传感器的采样/恢复时间融入微粒更新公式,
    以跟踪烟羽. 将所提出方法应用于3 个不同场景的气味寻源, 实验结果验证了该方法的有效性.

    Abstract:

    Considering the constraint of limited communication among robots, a method of localizing odor sources using
    multiple robots based on particle swarm optimization is presented on the condition of abstracting each robot as a particle.
    Firstly, a strategy incorporating with a repulsive function is utilized to guide a robot to rapidly search for a plume. Then
    the range of communication among robots is estimated based on the log-distance loss model of wireless signal propagation
    to form a dynamic topology structure of a particle swarm and to determine the global optimum of particles. Finally, the
    sampling/recovery time of a sensor is incorporated to update a particle so as to trace the plume. The proposed method is
    applied to localize odor sources in three various scenarios and the experimental results show its effectiveness.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张建化 巩敦卫 张勇.基于微粒群优化的有限通信多机器人气味寻源[J].控制与决策,2013,28(5):726-730

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  • 收稿日期:2012-01-16
  • 最后修改日期:2012-06-18
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  • 在线发布日期: 2013-05-20
  • 出版日期:
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