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Planar formation control of swarm robots using dynamical elliptic Fourier descriptors

机译：使用动态椭圆傅立叶描述子的群体机器人平面形成控制

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摘要

Research on swarm robotics has become increasingly important in the last three decades. One of the major research directions in swarm robotics is the control of the formation of swarm robots to perform various tasks in 2D or 3D environments. In this paper, we propose a new planar (2D) formation control framework based on a dynamic version of elliptic Fourier descriptors (EFDs) and develop formation controllers that enable robots to form the desired shapes. The main advantage of this method over more traditional approaches in the literature is its flexibility in the representation of the desired shape. The formation can be virtually any arbitrary planar closed curve. Representation by EFDs becomes much more powerful as the number of harmonics in the representation increases. Performance of the proposed formation controller is tested in three simulations where desired swarm formations modelled by EFDs with two, three and six harmonics are considered. Results are quite promising.
机译：在过去的三十年中，群体机器人技术的研究变得越来越重要。群体机器人技术的主要研究方向之一是控制群体机器人的形成，以在2D或3D环境中执行各种任务。在本文中，我们提出了一种基于动态版本的椭圆傅里叶描述符（EFD）的新型平面（2D）编队控制框架，并开发了使机器人能够形成所需形状的编队控制器。与文献中更传统的方法相比，此方法的主要优点是它在表示所需形状方面具有灵活性。地层实际上可以是任意平面闭合曲线。随着表示中谐波次数的增加，EFD的表示将变得更加强大。拟议的编队控制器的性能在三个模拟中进行了测试，其中考虑了由具有两个，三个和六个谐波的EFD建模的理想编队。结果是很有希望的。

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