STM32F4多智能小车协作控制系统算法设计(2)

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4.4 STM32F4进行浮点数运算 29

4.5小车的编队控制算法 30

结束语： 31

鸣谢： 33

参考文献： 34

第1章引言

1.1多智能体的意义和作用

随着计算机和电子技术的发展，智能化设备如智能手机、工业机器人、智能家电越来越多的进入到人们的生活和工业生产领域。由于自动化程度的提高，有必要将各个智能体进行联合控制，让他们之间相互协作完成特定任务，比如乘用车生产车间中多台库卡机器人对钢板实施氩弧焊、安装组合、喷漆，使汽车生产效率大为增加。我们使用的智能小车就是一台简易的智能体，这里定义下文的“智能车”即为“智能体”三辆智能车可以协调完成编队行进，日后可以将任意一台小车进行改进成为诸如扫地机器人，搜救机器人这样的任务奠定基础。

上世纪70年代，分布式人工智能领域的研究人员试图用数学公式来表达一些关于分布式系统中的交互行为的基本定理、结构关系以及经验，然后应用这些数学公式来解决实际问题．而实验结果表明，一些只能进行简单行为的实体或程序，通过它们之间的交互作用去解决一些复杂的问题，结果会比单个实体更智能、更合理．

近年来，由于互联网的发展，分布式计算可以充分利用分布的计算机资源，所以成了研究热点．分布式计算致力于把不同类的、自治度最大化的计算机个体集合到协作的环境中．基于这种认识，刚开始智能体作为一个中间协调的角色，在不同的实体中起联系和协调的作用．

对于多智能体系统的定义，不同的学科有不同的说法．近年来，这个术语具有一个更具一般性的定义，它的范围包括所有由多个自治单元组成的系统，且组成系统的自治单元具有下述性质：

1：每个单元不具有完全解决问题的能力[1]

2：没有全局系统的控制

3：数据是分散的

4：异步计算的

1.2智能车的现状和前景

目前相当先进的要数谷歌公司的无人驾驶汽车了，他实质就是辆智能车或者叫智能移动机器人。虽然目前高速列车和民航客机以广泛采用自动驾驶技术，但由于汽车在道路上不确定因素较多始终发展缓慢。直到2012年谷歌展示了他们第一辆无人驾驶汽车，截止2015年这7辆经过改装的汽车（6辆是丰田普锐斯，一辆是奥迪TT）已经安全行驶了48万公里。这些无人驾驶汽车搭载诸如雷达、激光测距、用于夜晚的红外摄像头、车轮角度编码器等传感器，利用Applanix公司的定位系统，以及他们自己的制图和GPS 技术进行汽车定位和道路规划。虽然依旧有些难以克服的问题，如今年2月14日一辆智能无人车（由雷克萨斯SUV改装）在美国加州与一辆公交车发生碰撞，无人员伤亡但损害了无人车的左侧。但是在未来，随着技术的成熟和相关法律如事故责任规定的确立，无人车可以和打车软件如Uber联合让空闲的智能车外出接客，这样可以减小消费者对私家车的需求，减轻交通的压力（难怪传统的汽车厂商就连在技术上最激进的特斯拉汽车公司都反对无人驾驶技术）。

在家庭领域，智能车最典型的应用是扫地机器人，美国neato的扫地机器人已经具有路径规划功能,它采用的技术叫做房间定位系统RPS,主控的基于ARM9。机器人在清扫之前，会自动依靠激光传感器对房间的布局进行描绘，它可以分辨出过道、墙壁等，在清扫地图绘制完成以后，会以一个清扫路线来进行清扫，从而达到高效的效果。而美国另一家irobot公司依旧采用较为传统的随机路线，虽然路径很乱但是清扫比较干净。未来越来越多的服务机器人将帮助人们尤其是劳动不变的人从家务中解脱出来。