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室内多智能体协同控制实验平台

2019-01-03 10:59:00 55192

1、概述

室内多智能体协同控制是指在密闭空间内的各个无人机及无人车在运动时能够相互之间保持一定的相对距离,并在速度及位置上按照预设路线或命令进行运动的过程。本平台的多智能体协同定位采用光学运动捕捉技术,并通过WiFi网络实现多机、多车间的通信,用户能够将MATLAB/Simulink开发的无人机及无人车编队仿真控制算法直接生成代码下载到无人机及无人车中,在室内环境下进行多机、多车分布式编队算法的验证。

图片1.png

2、特征优势

(1)室内定位系统

采用室内光学运动捕捉技术,定位范围5m×5m(可定制扩展),支持毫米级定位,能够最多同时捕捉12架左右的无人机或无人车;

(2)多智能体

本平台系统支持4架无人机及2台无人车进行编队实验(被控对象数目可根据实验室具体情况扩展);

(3)基础开发平台

可在MATLAB/Simulink软件平台上进行的控制算法研究,支持自动生成代码,通过无线WiFi下载到无人机飞控板及无人车控制板;

(4)扩展开发语言

系统支持C、C++、python编程,适合有一定代码开发能力的学生,进一步锤炼代码编程能力;

(5)ROS学习开发

MATLAB/Simulink中提供了ROS的支持包,可实现Simulink控制模型到ROS系统代码的自动生成,降低了ROS系统控制模型的开发难度,适合大众化本科教学实验。

(6)应用方向

可用于无人工具的动态建模和控制研究、运动规划、避障控制、多信息融合、编队控制、多智能体协调控制、无人工具自主控制等。

3、实验内容

(1)基于Simulink数学仿真实验

❉单机姿态控制实验    ❉单机位置控制实验    ❉多机编队实验

(2)定位系统实验

❉运动捕捉系统定位实验    ❉地面标记定位实验

(3)单机飞行实验

❉IMU数据采集实验    ❉IMU和视觉传感器数据融合实验    ❉单机定高控制实验❉单机位置控制实验    ❉单机光流悬停实验 ❉摄像头数据采集和光流处理实验❉单机姿态控制实验

(4)单车控制实验

❉硬件组成认识    ❉基于激光SLAM的机器人的自主定位导航    ❉软件开发环境学习和使用❉基于3D摄像机的视觉深度处理及图像跟随。

(5)多机编队飞行试验

❉基于运动捕捉定位的多机编队飞行实验    ❉基于地面标记定位的多机编队飞行实验

(6)多车编队运行实验

❉基于激光SLAM定位的多车编队运行实验    ❉基于地面标记目标物的多车编队运行实验

(7)多智能体协同编队实验

❉基于摄像捕捉定位的多车、多机编队运行实验    ❉基于期望目标任务的多车、多机编队运行实验

4、选型配置

产品名称

产品型号

系统配置

室内多智能体协同控制实验平台


LINKS-RS-UAV/TB-01

四旋翼无人机

Links-UAV-LargeRealPlane

无人车

Links_BOT

四旋翼无人机实时控制软件包

Links-AutoCoder

地面站软件

Links-GCS

光学动作捕捉镜头

Links-OptiCapture

动作捕捉软件及开发工具

Links-MCTool

Simulink实验示例包

Links-Simulink-Demo

ROS实验示例包

Links-ROS-Demo


5、部分用户

❉成飞132厂  ❉清华大学   ❉中北大学 ❉复旦大学 ❉同济大学 ❉东南大学  ❉河海大学  ❉广东季华实验室 ❉北京信息科技大学 ❉南京航空航天大学 ❉北京航空航天大学 ❉中国人民警察大学 西南交通大学浙大城市学院 ❉沈阳理工大学 ❉内蒙古科技大学


 

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