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基于MAS的多机器人路径规划研究的任务书

一、研究背景

随着机器人技术的不断发展，多机器人协同作业的研究越来越受到关注。

多机器人协同作业可以提高生产效率、降低成本、增强系统鲁棒性等，

但其中必须包含适当的路径规划技术，以确保机器人不会互相干扰或碰

撞。因此，研究基于多智能体系统（MAS）的多机器人路径规划问题对于

促进多机器人协同作业技术的发展至关重要，也是当前机器人领域研究

的热点之一。

二、研究内容

本研究旨在通过基于MAS的方法实现多机器人路径规划，具体内容包括

以下几个部分：

1.研究多机器人路径规划问题的定义和数学描述。考虑机器人的位置、

速度等因素，构建适当的路径规划模型，以确保机器人之间不会互相干

扰或碰撞。

2.研究基于MAS的多机器人路径规划方法。通过构建智能体模型来描述

机器人的行为，采用协作和分布式控制策略，实现多机器人之间的协同

作业和路径规划。

3.设计和实现多机器人路径规划算法。通过对MAS的建模和路径规划模

型的优化，设计适用于多机器人路径规划的算法，并在实验室环境中进

行测试和验证。

4.评估多机器人路径规划算法的性能。通过对算法在不同场景下的性能

评估，包括路径长度、协同效率、可扩展性等指标，评价算法的优劣性，

并对其进行改进。

三、预期成果

1.多机器人路径规划问题的定义和数学描述，与已有的路径规划方法进

行比较分析，明确研究的重点和难点。

2.一个基于MAS的多机器人路径规划算法模型，包括多智能体的交互模

式和协作策略等。该模型能够在实验中准确地模拟和预测多机器人的运

动轨迹，使得机器人之间能够协同完成各自的任务。

3.实现的多机器人路径规划算法，并通过实验在不同场景下进行性能评

估。根据评估结果，对算法进行优化和改进，提高其效率和可靠性。

4.编写一份详细的研究报告，包括研究背景、研究内容、预期成果等内

容，并对算法的应用前景和未来发展方向进行探讨。

四、研究计划

1.第一年

（1）研究多机器人路径规划问题的数学描述、研究现有的路径规划方法，

明确研究的重点和难点。

（2）设计一个基于MAS的多机器人路径规划算法模型，包括多智能体

的交互模式和协作策略等。

（3）实现多机器人路径规划算法，并在实验室环境中进行测试和验证。

2.第二年

（1）针对算法的不足之处，继续对算法进行改进和优化。

（2）开展多个应用场景下的性能评估实验，对算法进行测试，检验优化

后的算法在不同环境下的性能表现。

（3）对研究过程进行总结，写出中期研究报告。

3.第三年

（1）在不同范围和复杂程度的场景中测试算法，并对算法进行性能评估。

（2）编写详细的研究报告，并对算法的应用前景和未来发展方向进行探

讨。

（3）提交研究结论，并准备最终成果汇报。

五、研究团队和设备

本项目的研究团队将由三名硕士研究生组成，指导教师一名。研究所需

设备包括多个机器人系统、计算机等。