基于Webots的多智能体网络中一致性算法的验证开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

一、 目的及意义

研究背景：

自然界中不同的生物有着独特的方式进行着群体活动，在空中鸟群能一直保持着人字或者简单的群体飞行，海底的鱼群也保持着特定队形游动，就算他们遇到障碍物，也能保持原本队形。那么这些智能体是如何协调和通讯的呢？这些都是困扰生物学家的问题。其实，这些问题都具有相同的特征，即简单个体通过群体协调合作产生的复杂群体行为，这些行为具有以下特征：1.灵活性，表现为对环境的适应性。2.分散性，表现为他的行为是以主体行为为基础的。3.自组织，表现在群体自主演化而来的显著的群体特征。正由这些的启发，研究者们提出来多智能体这个领域，同时它也涉及计算机，人工智能，数学等多门学科。近年来，随着计算机技术和网络通信的发展和需要，有很多学者都对多智能体的分布式协调控制问题都进行了研究，其中一致性问题是多智能体协调控制的基础，在研究中占据重要地位，至今为止已经形成了比较完整系统的理论体系。一致性问题研究的关键就是怎样设计每个智能体之间的信息交换规则，使整个智能体系统朝着某种特定的方向演化。通过研究这个问题，可以解决在无人飞行器控制，队列控制，传感器控制等众多领域的一系列问题。市面上机器人仿真研究主要应用matlab数据分析软件以及visual c 编程软件中的一种或者多种软件联合建立仿真系统。但通过这种方式建立的仿真系统大多应用于机器人某些专门技术的研究, 且存在着软件之间接口复杂、通信能力差等问题。由瑞士联邦技术研究院研制开发的webots移动机器人研发软件集机器人模拟、编程、仿真、程序移植为一体, 可有效解决上述问题。本课题基于webots软件，设计开发轮式服务器仿真平台。

2. 研究的基本内容与方案

一、 基本内容和拟解决的问题

本次课题主要针对一致性算法，通过构建仿真环境和群体轮式机器人模型，进行模拟仿真，验证算法的可用性。对解决无人机器人队列控制方面的问题有着一定的现实意义。拟解决的问题主要有：

1.运用webots建立仿真环境以及群体轮式机器人模型

3. 研究计划与安排

进度计划

第1~3周 查阅文献，探究当前研究现状，了解问题的现实意义

第4周 查找阅读文献，完成英文文献的翻译

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

[1]chao wang. synchronizationestimation and optimization control of random opportunistic networks[c]. 武汉智能计算及通信与控制协会、湖北大学.proceedingsof 2019 18th international symposium on distributed computing and applicationsfor business engineering and science （dcabes 2019）.武汉智能计算及通信与控制协会、湖北大学:武汉理工大学计算机科学与技术学院,2019:276-280.

[2]xiaoying jin,xing ma,chunyang mu.design and implementation of family service robots’ object recognition based onwebots[p]. international conference on digital image processing,2018.