计算机科学与技术学院蔡则苏,多追捕者-单一逃跑者追逃问题实现成功捕获的约束条件...

第 卷 第 期 年

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机器人

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多 追 捕 者 一单 一 逃 跑 者 追 逃 问题 实 现 成 功 捕 获 的约 束 条件

方 宝富 ，，潘启树，洪炳镕，丁 磊 ，蔡 则苏

(哈尔 滨工 业大 学计 算机 科学 与技 术学 院 ，黑 龙江 哈 尔滨 ； 合肥 业 大学计 算机 与信 息 学院 ，安徽 合肥 )

摘 要 ：针 对 包 含 有 个 追 捕 者 及 个逃 跑 者 的 维 平 面 多 机 器 人 追 逃 问题 ，对 实 现 成 功 捕 获 的约 束 条 件 进 行

了研 究 经 过 理 论 分 析 得 出 ：在 机 器 人 拥 有 全 局 视 野 的 情 况 下 ，即 使 单 一逃 跑 者 性 能 优 于 每 个 追 捕 者 ，只 要 满 足 追

捕者 逃 跑者的速 率 比大于 (，逃跑机器 人落在追捕机器人所构成的 凸多边形 内部且逃跑者和追捕者构 成的

相 邻 追 一逃 阿 波 罗 尼 奥 斯 圆 满 足 两 两 相 交 (相 切 )这 个 约 束 条件 ，则 追 捕 者 通 过 选 择 合 适 的 追 捕 策 略 就 一 定 可 以

实现 成 功 抓 捕 此 外 ，还 给 出 了 在 此 约 束 条 件 的 追 捕 者 和 逃 跑 者 的追 逃 策 略 多 组 仿 真 实 验 同样 证 明 了 本 文提 出

的 约 束 条 件 是 确 的

关键词：多机器人系统 ；追逃 问题 ；阿波罗尼奥斯圆 ；约束条件 ；追逃策略

中 图 分 类 号 ：

文 献 标 识 码 ：

文 章编 号 ：()一

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引 言 ()

多 机 器 人 追 逃 问题 是 研 究 多机 器 人 团 队 协 作 与竞争 的重 要研 究 平 台 ，多 年来 一 直是 众 多人 工 智 能研 究 人 员 关注 的研 究热 点一 对 一 的双 人机 器 人 追 捕 问题 首 先 由 。提 出，通 过 构造 追 捕 者 和 逃 跑 者运 动 的 偏 微 分 方程 ，求 解 其 “鞍 点 ”得 出追 捕者 的实 时 追捕 方 向，并 依 据 该方 向求 解 出追捕 时 间随着 研 究 的深 入 ，多机 器 人追 捕 问题 自然要 被 提 出包 含 有 多个 追 逃机 器 人 的偏 微 分 方程 求 解 复 杂 ，由于 中 问态 的 不 确 定性 ，该 求解 方 法 基 本 上变 得 不 可 行 ’为 了简 化 问题 的求 解 复 杂度 ，。。‘部 分 研 究人 员转 而 关 注 离散 化 的 多机 器 人追 捕 问题 ，提

出 了强 化 学 习方 法 、合 同 网 方 法 及 其 扩 展 方 法 等 系 列 求 解 方 法 另外 一 部 分 研 究 人 员 分

条 途径 来 研 究连 续 状态 的多 机器 人 协 作追 捕 ，其 一 是 把 多机 器 人 追 捕 问题 分 解 为 多 个 双 人 机 器 人 追 逃 问题 ，核 心 是 如 何分 解 及 如 何 加 强协 作 ，三要 方 法 有 分 层 分解 方 法 其 是 利 用 状 态 简 化 技 术 ， 如 、模 糊 技术 ，把连 续状 态 转化 为离散 状 态 ，从 而 利 用离 散 化求 解 方 法来 实 现 多机 器 人追 捕

以上 研 究都

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