[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

本發明公開了一種分布式多機器人的個體任務選擇方法、裝置及系統，該方法包括：獲取包含至少一個任務的任務集，并將各任務分別劃入成功任務集和未成功任務集；計算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；計算候選任務的潛在性參與者數；判斷候選任務的潛在性參與者數是否小于候選任務當前所需機器人數；若是，則確定候選任務為最終選擇任務；否則，將候選任務劃入成功任務集中，并確定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。本發明使得系統總體智能水平得到了提高，能夠完成更為復雜的協作任務，有利于在新時期的多機器人應用系統中得到有效應用。

技術領域

本發明涉及集群機器人控制技術領域，具體涉及一種分布式多機器人的個體任務選擇方法、裝置及系統。

背景技術

隨著人工智能、大數據、物聯網和自動化技術等技術的崛起和快速發展，智能機器人的研究越來越受到人們的廣泛關注。相對單機器人，多機器人系統具有更多優勢，而且采用分布式自主控制是今后研究的主要方向。

當前多機器人系統中，集群中的各個機器人在進行任務選擇時，不能確保每個機器人動態參與到最合適的任務中去，還存在任務選擇不一致和沖突的問題，使得系統總體智能水平不高，難以完成更為復雜的協作任務，在新時期的多機器人應用系統中難以有效應用。

需要注意的是，本部分旨在為權利要求書中陳述的本公開的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

發明內容

本發明實施例提供一種分布式多機器人的個體任務選擇方法、裝置及系統，以解決現有技術中不能確保每個機器人動態參與到最合適的任務中去以及存在任務選擇不一致和沖突的問題。

第一方面，本發明實施例提供一種分布式多機器人的個體任務選擇方法，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。

作為本發明第一方面的優選方式，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。

作為本發明第一方面的優選方式，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。