基于模糊逻辑的多机器人协同路径规划与控制系统
项目介绍
本项目使用MATLAB实现了一个多机器人智能协同控制系统。系统核心采用模糊逻辑算法处理环境不确定性,实现多机器人的动态路径规划、避障协调与任务分配。通过仿真模拟机器人集群在复杂环境中的协同作业,本系统能够进行实时决策优化与碰撞避免,有效提升多机器人系统的鲁棒性和任务执行效率。
功能特性
- 智能协同控制:基于模糊逻辑实现多机器人之间的协同决策与行为协调
- 动态路径规划:根据环境变化实时生成最优路径,支持动态障碍物规避
- 任务分配优化:根据任务优先级和机器人状态智能分配工作任务
- 实时避障能力:通过传感器模拟数据实现主动碰撞避免
- 性能评估系统:提供任务完成时间、碰撞次数、能耗等多维度性能指标
-
可视化展示:实时显示机器人运动轨迹和系统运行状态
使用方法
- 准备输入数据:
- 设置机器人初始位置坐标矩阵
- 定义目标点坐标与任务优先级列表
- 配置环境障碍物位置与边界信息
- 准备传感器模拟数据(距离、速度、方向等)
- 运行主程序:
```matlab
% 在MATLAB命令窗口中执行
main
- 查看输出结果:
- 观察实时生成的多机器人运动轨迹可视化图形
- 分析路径规划数据表(包含位置、速度、转向角时间序列)
- 评估系统性能指标(任务完成时间、碰撞次数、能耗统计)
- 查看模糊规则激活状态与决策过程日志
系统要求
- 软件环境:MATLAB R2018b或更高版本
- 必要工具箱:Fuzzy Logic Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox
- 硬件建议:至少4GB内存,支持图形显示
- 操作系统:Windows/Linux/macOS均可运行
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,包括多机器人系统的初始化配置、模糊逻辑控制器的构建与参数设置、协同路径规划算法的执行、实时避障决策的实现、任务分配策略的优化以及仿真结果的综合输出与分析。该文件通过协调各功能模块的交互,实现了从环境感知到运动控制的完整闭环,确保机器人集群能够高效协同完成指定任务。