随着科技技术的发展,移动机器人技术已成为了一个炙手可热的前沿领域,不仅具有巨大的科学研究前景,同时也对我们的日常生活有着很大的影响。控制理论、计算机和人工智能等技术的迅速发展和成熟使得单个机器人的功能逐渐完善,同时也对机器人的任务执行能力提出了更高的要求。除了完善单机器人的功能外,通过对多个单机器人的协同控制组成的多机器人系统倍受青睐。移动机器人系统路径规划与编队控制已经成为多自主体协同控制的基础。虽然对于多移动机器人系统的实际应用需求迫切,但复杂算法对于多移动机器人系统中的应用效果尚缺乏进一步的研究和验证。基于此,本文结合多移动机器人系统和移动机器人系统平台的现有研究成果,开展单移动路径规划和多移动机器人编队控制方面的研究以及在实验平台中对智能算法的效果验证。本文的研究工作如下:(1)根据项目要求,搭建实验平台。通过对单/多移动机器人系统在实际中应用的模拟,搭建了实验平台,同时对实验平台中的移动机器人进行力学分析和建模,为路径规划和编队控制算法的应用提供了理论和实验基础。(2)针对传统的粒子群算法应用于单机器人路径规划存在局部最优问题的缺陷情况,设计了改进粒子群优化算法,同时对于在多障碍物环境中的改进粒子群算法的避障问题上,融合了栅格网络算法,实现移动机器人在多障碍物环境中的最优路径规划,并在实验平台中对算法的有效性进行了验证。(3)将改进粒子群算法应用于多移动机器人的编队控制问题,同时对于多障碍物环境中,多移动机器人的编队控制的缺陷,仍采用融合算法实现多移动机器人系统在多障碍物环境中的编队控制问题,并在实验平台中对算法的有效性进行了验证。(4)根据对项目扩展的要求,针对主从式编队控制算法,对unicycle模型的主车简单运动下的多移动机器人系统进行了基于李亚普诺夫函数的控制器的设计,并对系统的稳定性做了理论分析,最后通过MATLAB仿真对其进行了验证。