一组移动机器人在杂乱区域追踪入侵者的分散式决策与导航策略

在当前工业革命时代，移动机器人在帮助人类完成搜救、避障、采矿和安全监控等任务方面，于许多复杂和危险的环境中发挥着关键作用。近年来已开发出大量导航算法，但在多机器人自主路径规划以追踪和跟随多个入侵者方面，仍存在新的挑战。本报告展示了一种基于算术平均的分散式导航算法策略，用于一组移动机器人在充满障碍物的未知环境中导航，以检测并跟随多个入侵的入侵者。所提出的导航策略确保移动机器人安全地在周围障碍物的正中间移动，以保持安全距离并避免与障碍物及彼此碰撞。采用传统的颜色识别方法检测动态入侵者，并使用 Microsoft Kinect 传感器摄像头计算像素值。引入了一种危险概率算法，以确保环境中存在的所有入侵者都基于入侵者与其跟随者之间的最小距离被友方机器人跟随。移动机器人根据入侵者的像素值来跟随其运动。低像素值意味着入侵者距离较远，高像素值则表示入侵者距离友方机器人较近。所有算法和图像处理技术均在 WEBOTS 仿真环境中使用 C 编程语言实现和测试，结果表明所提出的基于算术平均的导航和基于危险概率的入侵者跟随算法取得了成功。