多移动机器人通信技术综述

多移动机器人通信技术综述

孙亮１　　张永强２　　乔世权２

１．　河北科技大学人事处　　０５００１８２．　河北科技大学信息科学与工程学院

移动机器人技术是近年来发展起来的一门综合学科，集中了机械、电子、计算机、自动控制等多学科最新研究成果，代表了机电一体化的最高成就。随着移动机器人在各领域的应用，人们对

［１］

器人系统中各机器人了解其它机器人的意图、目标和动作以及当前环境状态等信息，进而进行有效的磋商，协作完成任务。机器人之间的通信一般分为隐式通信和显式通信两类。

隐式通信系统通过外界环境和自身传感器来获取所需的信息并实现相互之间的协作，机器人之间没有直接进行信息交换。在隐式通信中机器人在环境中留下某些特定信息，其通过传感器获取外界环境信息的同时，也可能获取到其它的机器人遗留下的信息。此多机器人系统中，各机器人之间不存在数据的显式交换，所以无法使用一些高级的协调协作策略，降低了完成复杂任务的能力。

使用显式通信的多机器人系统利用特定的通信介质，快速有效地完成各机器人间信息的交互，实现许多在隐式通信下无法完成的高级协调协作策略。但由于多机器人系统在通信的实时性、可靠性等方面有特殊要求，所以针对适用于多机器人系统分布式控制结构的特定环境的通信机制的研究具有重要的意义。隐式通信与显式通信是多机器人系统各具特色的两种通信模式，如果将两者各自的优势结合起来，则多机器人系统就可以灵活地应对各种动态未知环境，完成许多复杂任务［３］。

其“智能”的要求也日益提高，要求多机器人之间具有协作能力。

多机器人协作和控制研究的基本思想就是将多机器人之间的协作看作一个群体，研究其协作机制，从而充分发挥多机器人系统各种内在的优势［２］。为了有效地交流和协商，必须解决机器人之间信息处理与传输问题，即多机器人通信问题。

１　移动机器人通信方式

１．１　机器人上位机与下位机通信机器人上位机与下位机通信是多机器人通信的特例，即双机器人通信，主要通信方式为有线通信和无线通信。对于移动的机器人多采用无线方式，通信控制器作为一个中间过渡环节，实现上位机与下位机之间数据与控制命令的有线通讯与无线通信方式的转换。同时对于下位机而言，是一个主控机控制多个从机的系统，与各从机之间采用有线或无线方式进行通信。上位机根据下位机传输的信号进行控制决策，将命令调制，通过无线发射器发出，无线接收设备接收命令并解调后，将命令送给主控机来控制机器人的各种动作。

１．２　多机器人通信

在多机器人系统中，通过通信多机

２　多移动机器人通信拓扑结构研究

［３，４］

多机器人通信拓扑结构大致分为：星形、环形、总线、网状等。相关比