(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210387800.8 (22)申请日 2022.04.13 (66)本国优先权数据 202110441426.0 2021.04.23 CN (71)申请人 上海大学 地址 200444 上海市宝山区上 大路99号 申请人 济宁学院 (72)发明人 马新茹　张铁荟　李恒宇　刘军　 谢少荣　罗均　 (74)专利代理 机构 郑州翊博专利代理事务所 (普通合伙) 41155 专利代理师 付红莉 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种实现拉格朗日系统群体共识的方法、 设 备及存储介质 (57)摘要 本发明属于控制技术领域， 公开了一种实现 拉格朗日系统群体共识的方法， 具体包括如下步 骤： S1、 对拉格朗日系统进行动力学分析； S2、 将 由n个机器人组成的团队进行分组； S3、 根据步骤 S1和S2设计控制器算法。 同时公开了能够存储上 述方法的存储介质和能够实现上述拉格朗日系 统群体共识的方法的设备。 本发 明解决了由于不 确定参数影响系统性能和缺乏实现理想的群体 共识的方法的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114952825 A 2022.08.30 CN 114952825 A 1.一种实现 拉格朗日系统群 体共识的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 对拉格朗日系统进行动力学分析； S2、 将由n个机器人组成的团队进行分组； S3、 根据步骤S1和S2设计控制器算法。 2.根据权利要求1所述的实现拉格朗日系统群体共识的方法， 其特征在于， 步骤S1中， 建立欧拉 ‑拉格朗日系统的动力学模型对系统群体进 行动力学分析， 所述欧拉 ‑拉格朗日系 统的动力学模型为： 式(1)中， qi代表广义坐标， 代表广义速度， n代表系统中机器人的总个数； Mi (qi)∈Rn×n是对称正定惯量矩阵， 只与广义坐标有关； 是科氏力与离心力矩 阵； gi(qi)∈Rn是广义有势力； τi为控制力。 3.根据权利要求2所述的实现拉格朗日系统群体共识的方法， 其特征在于， 步骤S2中分 组步骤具体为： 假设对于由n个机器 人组成的团队有 一个对应的拓 扑图 是 的划分， 将机器 人组成 的团队分为k组， 即 设 表示的是 的第l个分组， l＝1， 2， …， k， 对应 的拓扑图记作 其中， 拓扑图 对应的拉普拉斯矩阵为： 式中 是关于拓扑图 的拉普拉斯矩阵， 代表 到 的信息传递， i， j＝1， 2， …， k； 为实现欧拉 ‑拉格朗日系统的群体共识， 作如下假设： 的每一个行和为0， 每一个 具 有生成树； 动力学模型 方程(1)关于常值 参数θi是可参数线性 化的， 即 式(2)中， x， y∈Rn是可微向量， 是动力学模型 方程的回归矩阵。 4.根据权利要求3所述的实现拉格朗日系统群体共识的方法， 其特征在于， 步骤S3设计 控制器算法的步骤具体为： 对团队中的第i个机器人设计滑模辅助向量 计算式(3)导数， 得 定义滑模向量si， 根据式(1)和式(2)， 取 设计自适应控制律 τi为： 式(6)中， Ki正定， 是参数θi的估计值， 其中 的变化规律为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114952825 A 2式(7)中， Λi正定。 5.一种微控单元， 其特征在于， 载有能执行权利要求1 ‑4任一所述的实现拉格朗日系统 群体共识的方法的自适应控制协议或程序。 6.一种多机器人群体共识控制系统， 其特征在于， 包括多个机器人， 每个机器人包括电 源模块、 通讯模块、 控制模块、 信息收集模块和执行模块； 所述控制模块设有权利要求5所述 的微控单元； 信息 收集模块将收集到的信息输送至控制模块； 控制模块将控制信息输出至 执行模块， 执行模块根据获得控制信息控制多个机器人 的自主运动和协同配合， 执行权利 要求1‑4任一所述的实现 拉格朗日系统群 体共识的方法。 7.根据权利要求6所述的控制系统， 其特征在于， 所述信息收集模块包括传感器， 所述 传感器搭载于机器人上， 获得机器人 的实时位置信息和姿态信息； 所述执行模块上配置有 编码器， 能够实时获取电机的速度信息 。 8.一种电子设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器上存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1 ‑4任一所述的实现拉格朗日系统 群体共识的方法。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有计算机 程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1 ‑4任一所述的实现拉格朗日系统 群体共识方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114952825 A 3