[發明專利]多機器人系統有毒氣體泄露源頭搜尋方法

有效

• 申請號: 202110354139.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113084807B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 秦家虎;付維明;馬麒超
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種多機器人系統有毒氣體泄漏源頭搜尋方法，其中，包括以下步驟：

操作S1：設置所述多機器人系統中N個機器人之間的通信關系，其中，所述機器人上設有有毒氣體濃度檢測傳感器，N為大于等于1的整數；

操作S2：獲取每個機器人的自身位置信息和修正位置信息；其中，所述操作S2包括：

操作S21：收集每個機器人在第k-1個位置測得的自身位置信息x_i(k-1)及每個機器人在第k-1個位置測得的有毒氣體濃度值f(k-1)；

操作S22：收集每個機器人在第k個位置測得的自身位置信息x_i(k)及每個機器人在第k個位置測得的有毒氣體濃度值f(k)，其中，所述每個機器人在第k-1個位置測量有毒氣體濃度與所述每個機器人在第k個位置測量有毒氣體濃度的時間間隔為T秒，k為大于等于0的整數；

操作S23：比較所述每個機器人在第k-1個位置測得的有毒氣體濃度值f(k-1)與所述每個機器人在第k個位置測得的有毒氣體濃度值f(k)的大小，得出比較結果；所述操作S23還包括：根據所述比較結果得出所述每個機器人的第k個位置的修正位置信息用如下公式表示：

其中，表示所述每個機器人的第k個位置的修正位置信息，x_i(k-1)表示每個機器人在第k-1個位置測得的自身位置信息，x_i(k)表示所述每個機器人在第k個位置測得的自身位置信息，f(k)表示所述每個機器人在第k個位置測得的有毒氣體濃度值，f(k-1)表示所述每個機器人在第k-1個位置測得的有毒氣體濃度值；

操作S3：每個機器人分別獲取鄰居位置信息，所述鄰居位置信息表征為每個機器人在多機器人系統中具有通信關系的機器人的位置信息；

操作S4：根據所述多機器人系統受欺騙攻擊狀態對每個所述機器人獲取的鄰居位置信息進行篩選，確定每個所述機器人的鄰居位置信息集合；

操作S5：根據每個機器人的所述修正位置信息和所述鄰居位置信息集合，控制每個所述機器人移動；

操作S6：重復操作S2至操作S5，所述多機器人系統中每個所述機器人移動至同一位置，所述同一位置為有毒氣體泄漏源頭位置，停止操作。

2.根據權利要求1所述的多機器人系統有毒氣體泄漏源頭搜尋方法，其中，所述操作S1包括：

操作S11：在所述多機器人系統中選取4F+1個第一機器人，設置4F+1個所述第一機器人之間的相互通信關系，構成第一通信拓撲；其中，F為所述每個機器人的最大受欺騙攻擊通信關系的個數，4F+1≤N，F為大于等于0的整數；

操作S12：在所述第一通信拓撲上添加第二機器人；設置所述第一通信拓撲中至少有2F+1個所述第一機器人能夠與所述第二機器人通信；

操作S13：重復操作S12，直至所述第二機器人的個數與所述第一機器人的個數之和為N。

3.根據權利要求1所述的多機器人系統有毒氣體泄漏源頭搜尋方法，其中，所述操作S4包括：

操作S401：將鄰居位置信息和自身位置信息中第一維度的值按照由大到小的順序進行排序，得到第一維度的第一排序集合；

操作S402：鄰居位置信息中第一維度的值大于自身位置信息中第一維度的值的個數P大于F，則刪除所述第一維度的第一排序集合中前F個所述鄰居位置信息，得到第一維度的鄰居位置信息集合；

操作S403：將鄰居位置信息和自身位置信息中第二維度的值按照由大到小的順序進行排序，得到第二維度的第一排序集合；

操作S404：鄰居位置信息中第二維度的值大于自身位置信息中第二維度的值的個數P大于F，則刪除所述第二維度的第一排序集合中前F個所述鄰居位置信息，得到第二維度的鄰居位置信息集合。