南京航空航天大学学报

作者：褚晶，李佩文，岳颀

单位：西安邮电大学自动化学院，西安 710121；,西安邮电大学自动化学院，西安 710121；,西安邮电大学自动化学院，西安 710121；

关键词：协同编队;动态环境;避障;约束优化;路径规划

基金：国家自然科学基金（61703336）；陕西省自然科学基金（2023-JC-QN-0727）。

在多智能体系统的研究与实践中，编队路径规划尤为关键，不仅保障智能体的安全运行，也能提高系统执行任务的效率。本文提出了一种适应动态复杂环境的多智能体编队路径规划方法，确保系统在动态避障和编队形状保持方面的实时响应能力。开发了两种核心算法：一种致力于局部运动规划，另一种聚焦于全局路径规划。局部运动规划算法迭代应用半定规划和二次规划，求解得到智能体周围的无障碍凸区域，并通过连续凸优化技术优化编队参数。这一方法有效解决了多智能体编队在动态障碍物避让方面的问题，确保在遵守环境约束的同时实现编队的稳定保持。全局路径规划阶段进一步采用了这一思想，对自由空间中的无障碍凸区域进行采样，结合约束优化来计算起始编队和目标编队之间的过渡编队，并利用图搜索算法找到通往目标编队的最优路径。本文利用MATLAB搭建一个动态障碍物与静态障碍物并存的复杂仓储环境，验证了方法的有效性，并与虚拟结构法和概率路线图（Probabilistic roadmap，PRM）进行对比，展示了其在效率和准确性方面的优越性。

来源：2024年第3期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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