第4期 欧阳勇平，等：动态环境下分布式异构多机器人避障方法研究 ·761· 13s 21s 25s 33s 37s 45 49s 57 (a)多机器人实验车辆测试1 Robl Rob2 Rob3 10s Rob4 22s Robe 37 34s ·Rob8 46s 图168机器人寻路路径轨迹 51s Fig.16 8 Robot path trajectory 70s 63s 5.4实体机器人实验 66s 本次测试使用的控制主机与前述相同，场地 (b)多机器人实验车辆测试2 参数=5，运行速度0.4m/s。机器人的抵达目标 图17多机器人动态避障导航实验 Fig.17 的感知半径为0.5m,本次实验共计使用了2台远 Dynamic obstacle avoidance navigation experi- ment of multiple robots 程主机和1台板载主机，3台主机均连接至同一 其具体轨迹如图18所示，轨迹图18(a)和 无线网络，2台Turtlebot3机器人具有自己的IP 18(b)中红色机器人从图中上方向下方移动，而黄 地址，并由2台远程主机控制，为保证能够对 色机器人则从下方向上方移动，而轨迹图1中板 2台Turtlebot.3进行区分，也方便板载机器人获取 载机器人则从左侧移动至右侧，而在18(b)中则 其位置信息，在机器人顶端分别安装了红色和黄 从右侧移动至左侧，图中蓝色虚线表示板载主机 色的标识盒。 机器人的路径轨迹，绿色虚线表示黄色机器人的 在行进图17(a)中黄色小车从下方开始从左 路径轨迹，红色虚线则表示红色机器人的路径轨 侧运动并在达到边界后向右上侧运动，最终抵达 迹信息。 目标点，而红色小车则在13s与板载主机机器人 相遇，而后红色机器人感知到板载机器人位置， 并执行避让动作，并在红色机器人与板载机器人 之间出现可以通行的空间时，从板载主机机器人 侧后方向前行驶，避免了与板载主机机器人的碰 撞，二者在最后分别抵达目标点。 而在行进图17(b)中，黄色机器人运行时感知 (a)多移动机器人实机测试轨迹1 到板载主机机器人位置，选择从右侧行进，但在 运行过程中判断与板载主机机器人发生碰撞的可 能行较高，因此在33s时选择机器人板载机器人 侧后方行进，并在脱离板载主机机器人碰撞范围 后向目标点行进，最终抵达目标，而板载主机机 器人则探测到其左侧存在红色机器人并向其运动 (b)多移动机器人实机测试轨迹2 方向前方运行，因此选择向红色机器人后侧转 图18机器人轨迹 弯，红色机器人则选择向左前方运行，以避让板 Fig.18 Robot trajectory 载主机机器人，而板载主机机器人在红色机器人 实验结果显示，3辆移动机器人平台在实验 离开后向目标点导航，最终二者顺利抵达目 过程中可以感知到其他机器人的移动位置并执行 标点。 相应的回避动作，最终安全抵达实验预定的目标Rob1 Rob2 Rob3 Rob4 Rob5 Rob6 Rob7 Rob8 图 16 8 机器人寻路路径轨迹 Fig. 16 8 Robot path trajectory 5.4 实体机器人实验 ξ = 5 本次测试使用的控制主机与前述相同，场地 参数 ，运行速度 0.4 m/s。机器人的抵达目标 的感知半径为 0.5 m，本次实验共计使用了 2 台远 程主机和 1 台板载主机， 3 台主机均连接至同一 无线网络，2 台 Turtlebot3 机器人具有自己的 IP 地址，并由 2 台远程主机控制，为保证能够对 2 台 Turtlebot3 进行区分，也方便板载机器人获取 其位置信息，在机器人顶端分别安装了红色和黄 色的标识盒。 在行进图 17(a) 中黄色小车从下方开始从左 侧运动并在达到边界后向右上侧运动，最终抵达 目标点，而红色小车则在 13 s 与板载主机机器人 相遇，而后红色机器人感知到板载机器人位置， 并执行避让动作，并在红色机器人与板载机器人 之间出现可以通行的空间时，从板载主机机器人 侧后方向前行驶，避免了与板载主机机器人的碰 撞，二者在最后分别抵达目标点。 而在行进图 17(b) 中，黄色机器人运行时感知 到板载主机机器人位置，选择从右侧行进，但在 运行过程中判断与板载主机机器人发生碰撞的可 能行较高，因此在 33 s 时选择机器人板载机器人 侧后方行进，并在脱离板载主机机器人碰撞范围 后向目标点行进，最终抵达目标，而板载主机机 器人则探测到其左侧存在红色机器人并向其运动 方向前方运行，因此选择向红色机器人后侧转 弯，红色机器人则选择向左前方运行，以避让板 载主机机器人，而板载主机机器人在红色机器人 离开后向目标点导航，最终二者顺利抵达目 标点。 (a) 多机器人实验车辆测试 1 1s 13s 25s 37s 49s 9s 21s 33s 45s 57s (b) 多机器人实验车辆测试 2 1s 13s 25s 37s 49s 51s 63s 10s 22s 34s 46s 58s 70s 66s 图 17 多机器人动态避障导航实验 Fig. 17 Dynamic obstacle avoidance navigation experi￾ment of multiple robots 其具体轨迹如图 18 所示，轨迹图 18(a) 和 18(b) 中红色机器人从图中上方向下方移动，而黄 色机器人则从下方向上方移动，而轨迹图 1 中板 载机器人则从左侧移动至右侧，而在 18(b) 中则 从右侧移动至左侧，图中蓝色虚线表示板载主机 机器人的路径轨迹，绿色虚线表示黄色机器人的 路径轨迹，红色虚线则表示红色机器人的路径轨 迹信息。 (a) 多移动机器人实机测试轨迹 1 (b) 多移动机器人实机测试轨迹 2 图 18 机器人轨迹 Fig. 18 Robot trajectory 实验结果显示，3 辆移动机器人平台在实验 过程中可以感知到其他机器人的移动位置并执行 相应的回避动作，最终安全抵达实验预定的目标 第 4 期 欧阳勇平，等：动态环境下分布式异构多机器人避障方法研究 ·761·