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【24h】

Leader–Follower Flocking of Multiple Robotic Fish

机译：多个机器人鱼的领导者和跟随者聚集

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摘要

In this paper, we study cohesive flocking and formation flocking of multiple robotic fish swimming in the water surface under the guidance of only one leader with zero-value external input. Combining consensus algorithms and attraction/repulsion functions, a distributed flocking algorithm is proposed for the robotic fish system to execute the cohesive flocking task. According to the LaSalle–Krasovskii invariance principle, the proposed algorithm enables followers to asymptotically track the leader's velocity and approach the equilibrium distances with their neighbors, provided that the initial interaction network of the system is a leader–follower connected graph. Furthermore, by adding the information of a desired formation topology to the potential function term, the proposed algorithm can be extended to solve arbitrarily shaped formation flocking problem of multiple robotic fish. The experimental results demonstrate that the proposed approaches are effective for three robotic fish. Finally, several simulation examples are given to verify the functionality of the proposed approaches for a larger system with ten agents.
机译：在本文中，我们研究了仅在具有零值外部输入的一个领导者的指导下，多种机器人鱼在水面上游动的凝聚植绒和地层植绒。结合共识算法和吸引/排斥功能，提出了一种分布式鱼群算法，用于机器人鱼系统执行凝聚的鱼群任务。根据LaSalle–Krasovskii不变性原理，假设系统的初始交互网络为领导者与跟随者相连的图，那么该算法可使追随者渐近跟踪领导者的速度并与邻居达到平衡距离。此外，通过将所需编队拓扑的信息添加到势函数项中，可以扩展所提出的算法以解决多机器人鱼的任意形状的编队植群问题。实验结果表明，所提出的方法对三种机器人鱼均有效。最后，给出了几个仿真示例，以验证所提出的方法在具有十个代理的更大系统中的功能。

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