[發明專利]分布式多機器人的個體任務選擇方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202110079611.X
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112862270B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 段俊花;朱怡安;鐘冬;姚燁;李聯;張黎翔;史先琛;郭玉峰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;G06Q10/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭永麗;侯芳

1.一種分布式多機器人的個體任務選擇方法，其特征在于，包括：

獲取包含至少一個任務的任務集，并將各所述任務分別劃入成功任務集和未成功任務集；

計算所述未成功任務集中包括的各未成功任務當前的響應函數值，并將響應函數值最大的未成功任務確定為候選任務；

根據未到達所述候選任務處的其余各同伴機器人對所述候選任務的預測選擇情況，計算所述候選任務的潛在性參與者數；

判斷所述候選任務的潛在性參與者數是否小于所述候選任務當前所需機器人數；

若是，則確定所述候選任務為最終選擇任務；否則，將所述候選任務劃入所述成功任務集中，并確定所述未成功任務集其余未成功任務中響應函數值最大的未成功任務為最終選擇任務；

所述根據未到達所述候選任務處的各同伴機器人對所述候選任務的預測選擇情況，計算所述候選任務的潛在性參與者數，包括：

獲取未到達所述候選任務處的各同伴機器人對所述任務集中包括的各任務當前的任務響應值矩陣，所述任務響應值矩陣用于指示各所述同伴機器人對所述任務集中包括的各任務的任務響應值；

根據各所述同伴機器人的歷史信息，獲取各所述同伴機器人到各所述任務的距離變化矩陣，所述距離變化矩陣用于指示各所述同伴機器人是否向各所述任務靠近；

根據所述任務響應值矩陣和所述距離變化矩陣，獲取各所述同伴機器人的預估選擇任務向量，所述預估選擇任務向量用于指示各所述同伴機器人的預估選擇任務，具體為：

根據所述任務響應值矩陣和所述距離變化矩陣，從所述同伴機器人c_i不斷靠近的任務中，將任務響應值最大的任務作為該所述同伴機器人c_i的所述預估選擇任務：

其中，T_ij表示同伴機器人c_i對所述任務集中的某一個任務t_j的任務響應值；D_ij表示同伴機器人c_i對所述任務集中的某一個任務t_j的距離變化情況；

同時，生成所有所述同伴機器人的所述預估選擇任務向量：

Total_PT＝[P_T₁?P_T₂?...?P_T_l]

根據所述任務響應值矩陣和各所述預估選擇任務向量，獲取各所述任務的預測選擇矩陣；統計所述任務集中各任務的被選擇情況，令S_T_ij表示任務t_j是否被同伴機器人c_i選擇，表示被選擇，表示未被選擇；當j＝P_T_i時，否則則所有任務的預測選擇情況可以用矩陣Total_S：

根據所述預測選擇矩陣，計算所述候選任務的潛在性參與者數；統計所述候選任務的所述潛在性參與者數En，令k＝Select(t)，則：

其中，En_k表示當前機器人r選擇的候選任務Select(t)的潛在參與者數

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取包含至少一個任務的任務集，并將各所述任務分別劃入成功任務集和未成功任務集之后，還包括：

獲取所述未成功任務集中包括的各未成功任務的位置信息，以及各所述未成功任務的確定性參與者數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算所述未成功任務集中包括的各未成功任務當前的響應函數值，包括：

根據下式計算所述未成功任務集中包括的各未成功任務當前的響應函數值：

其中，T_j為未成功任務t_j當前的響應函數值，Rq為當前機器人r的位置，Rq_j為未成功任務t_j的位置，Rn_j為未成功任務t_j當前所需機器人數，Cn_j為未成功任務t_j的確定性參與者數，k₁和k₂為與多機器人系統相關的第一調節參數，α為防止分母為零的第二調節參數，為x的分段函數，x為Rn_j-Cn_j。