چکیده
در اینجا ازتئوری سیستم های دینامیکی به عنوان یک زبان و ابزار نظری برای طراحی یک ساختار کنترلی توزیع شده استفاده شده است، که ناوبری را در آرایش بندی همراه با اجتناب از برخورد با مانع، برای سه روبات خود مختار فراهم می کند. در این روش، سطح مدلسازی در سطح رفتاری است. یک "دینامیک" رفتار بر روی فضای حالت متغیرهای رفتاری تعریف می شود. دراین شرایط، محیط هم با نمایش محدودیت های کاری به عنوان دینامیک های رفتاری جذب کننده (مثلا حالت های پایداری مجانبی) یا دفع کننده (حالت های ناپایدار) مدل می شود. برای هر روبات جذب کننده ها و دفع کننده ها در یک میدان برداری که رفتار را هدایت می کند، ترکیب می شوند. سیستم های دینامیکی حاصل که رفتار روبات ها را ایجاد می کنند غیر خطی هستند. شبیه سازی های کامپیوتری صحت ساختار مدل دینامیکی ما را تایید می کنند.
1-مقدمه
یک مساله ی اساسی و مهم در کنترل روبات های متحرک چندگانه، حفظ یک آرایش فضایی هندسی در حین حرکت است. به همین دلیل کارهای زیادی (هل دادن جعبه [1]، حمل بار [2]، گرفتن/محصورکردن یک مهاجم[3]) انجام شده است تا روبات ها را ملزم کند که حرکت هایشان را با دقت بیشتری هماهنگ کنند. در متون علمی، کارهای جدیدی در زمینه ی کنترل آرایش بندی وجود دارد([1, 4, 5]). برخی از این کارهای ارائه شده، استراتژی ای برای اجتناب از برخورد با مانع ارائه ندادند و برخی دیگر هم خودمختاری را در نظر نگرفته اند.
کنترل و هماهنگی حرکت روبات های متحرک چندگانه دریک آرایش بندی، اساسا دو نوع کنترل وجود دارد: کنترل مبتنی بر مدل ([6]) و کنترل مبتنی بر رفتار ([7]). در نوع اول، مدل های دقیقی که کینماتیک/ دینامیک روبات ها و کارهایی که باید انجام دهند را توصیف می کنند ساخته می شوند. در برخی موارد بهینه سازی عملکرد روبات ها هم امکان پذیر است. این روش ، با وجود سطح بالای تئوری، نتایج موفق محدودی به دست می دهد، بخصوص در موارد عمل در محیط های دینامیک و ناشناس. در مقابل، در کنترلی مبتنی بر رفتار، وجود مدل های دقیق ضروری نیست. سیستم در شرایط رفتارهای ابتدایی ساخته می شود، که هر رفتار هدف مشخصی دارد. بالچ و آرکین [5] یک روش مبتنی بر رفتار برای کنترل آرایش بندی پیشنهاد داده اند. در کار آنها، رفتارهای تکی با استفاده از تئوری طرحواره یا اسکیما پیاده سازی می شوند...