群体机器人研究的现状和发展

群体机器人研究的现状和发展

摘要：随着机器人的应用方式由部件式单元应用向系统式应用方向发展，群体机器人系
统的研究越来越受到更多学者的重视。本文概述了群体机器人技术的发展历程，并对该
领域内的主要研究内容作了简单的分析和介绍，提出了未来群体机器人系统的几个重要
研究方向。
   关键词：群体机器人系统 通信 协作与控制 冲突
机器人作为人类２０世纪最伟大的发明之一，在短短的４０年内发生了日新月异的变化
。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展
，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随
着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源
的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。然而就目前的机器人技术水平
而言，单机器人在信息的获取、处理及控制能力等方面都是有限的，对于复杂的工作任
务及多变的工作环境，单机器人的能力更显不足。于是人们考虑由多个机器人组成的群
体系统通过协调、协作来完成单机器人无法或难以完成的工作。群体机器人系统比单机
器人系统具有更强的优越性，主要表现在以下几个方面：
·相互协调的ｎ个机器人系统的能力可以远大于一个单机器人系统的ｎ倍，群体机器人系
统还可以实现单机器人系统无法实现的复杂任务；
·设计和制造多个简单机器人比单个复杂机器人更容易、成本更低；
·使用群体机器人系统可以大大节约时间，提高效率；
·群体机器人系统的平行性和冗余性可以提高系统的柔性和鲁棒性等。
此外因为群体机器人系统具有空间分布、功能分布、时间分布等特点，利用这些特点可
以达到以下目的：