[發(fā)明專利]多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110689055.8
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113253738B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉振;周志明;張?zhí)鞓?/a>;蒲志強(qiáng);丘騰海;易建強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張雅娜

本發(fā)明提供一種多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，其中方法包括：基于任一機(jī)器人的運(yùn)動狀態(tài)，任一機(jī)器人與目標(biāo)物體之間的距離，以及任一機(jī)器人與其余各個機(jī)器人之間的距離，確定任一機(jī)器人的圍捕狀態(tài)信息；基于任一機(jī)器人與各個障礙物體之間的距離，以及各個障礙物體的狀態(tài)，確定任一機(jī)器人的障礙狀態(tài)信息；基于每一機(jī)器人的圍捕狀態(tài)信息和障礙狀態(tài)信息，確定每一機(jī)器人的運(yùn)動控制策略；基于每一機(jī)器人的運(yùn)動控制策略，控制各個機(jī)器人對所述目標(biāo)物體進(jìn)行圍捕。本發(fā)明提供的方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，提高了多機(jī)器人系統(tǒng)的安全性，圍捕目標(biāo)不易于逃脫，提高了圍捕效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

近年來，多機(jī)器人系統(tǒng)的目標(biāo)圍捕問題因其具有廣闊的應(yīng)用前景而越來越受到關(guān)注，如鎖定控制、捕獲敵方目標(biāo)、偵察監(jiān)視等。這些應(yīng)用的關(guān)鍵問題是通過適當(dāng)?shù)姆椒刂贫鄼C(jī)器人系統(tǒng)以期望的隊(duì)形協(xié)同圍捕特定目標(biāo)。特別是，每個具有局部通信功能的機(jī)器人不僅要包圍一個目標(biāo)，而且還要避免與其他機(jī)器人和障礙物的碰撞。此外，被圍捕目標(biāo)可能具有高度智能的逃跑策略?？紤]上述限制，多機(jī)器人協(xié)作圍捕動態(tài)逃逸目標(biāo)問題具有很大的挑戰(zhàn)性。

現(xiàn)有的多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法，雖然是針對動態(tài)目標(biāo)的圍捕問題展開，但存在很多顯而易見的缺點(diǎn)：一是需要基于控制理論建立精確的數(shù)學(xué)模型，這在實(shí)際應(yīng)用中難于實(shí)現(xiàn)；二是機(jī)器人之間或者機(jī)器人與障礙物之間碰撞嚴(yán)重，這使得多機(jī)器人系統(tǒng)處于不安全的境地；三是圍捕目標(biāo)處于動態(tài)逃逸狀態(tài)，多機(jī)器人協(xié)作圍捕缺乏靈活應(yīng)對能力?，F(xiàn)有的多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法，圍捕目標(biāo)易于逃脫，圍捕效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中多機(jī)器人協(xié)作圍捕時圍捕目標(biāo)易于逃脫，圍捕效果差的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法，包括：

基于任一機(jī)器人的運(yùn)動狀態(tài)，所述任一機(jī)器人與目標(biāo)物體之間的距離，以及所述任一機(jī)器人與其余各個機(jī)器人之間的距離，確定所述任一機(jī)器人的圍捕狀態(tài)信息；

基于任一機(jī)器人與各個障礙物體之間的距離，以及各個障礙物體的狀態(tài)，確定所述任一機(jī)器人的障礙狀態(tài)信息；

基于每一機(jī)器人的圍捕狀態(tài)信息和障礙狀態(tài)信息，確定每一機(jī)器人的運(yùn)動控制策略；

基于每一機(jī)器人的運(yùn)動控制策略，控制各個機(jī)器人對所述目標(biāo)物體進(jìn)行圍捕。

根據(jù)本發(fā)明提供的多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法，所述基于任一機(jī)器人的運(yùn)動狀態(tài)，所述任一機(jī)器人與目標(biāo)物體之間的距離，以及所述任一機(jī)器人與其余各個機(jī)器人之間的距離，確定所述任一機(jī)器人的圍捕狀態(tài)信息，包括：

基于任一機(jī)器人的運(yùn)動狀態(tài)，以及所述任一機(jī)器人與目標(biāo)物體之間的距離，確定所述任一機(jī)器人的目標(biāo)追蹤信息；

基于所述任一機(jī)器人的目標(biāo)追蹤信息，以及所述任一機(jī)器人與其余各個機(jī)器人之間的距離，確定所述任一機(jī)器人的協(xié)作狀態(tài)信息；

基于所述任一機(jī)器人的目標(biāo)追蹤信息和協(xié)作狀態(tài)信息，確定所述任一機(jī)器人的圍捕狀態(tài)信息。

根據(jù)本發(fā)明提供的多機(jī)器人協(xié)作圍捕方法，所述基于所述任一機(jī)器人的目標(biāo)追蹤信息，以及所述任一機(jī)器人與其余各個機(jī)器人之間的距離，確定所述任一機(jī)器人的協(xié)作狀態(tài)信息，包括：

基于預(yù)設(shè)通信距離，以及所述任一機(jī)器人與其余各個機(jī)器人之間的距離，確定所述任一機(jī)器人與其余各個機(jī)器人之間的通信連接關(guān)系；

基于所述任一機(jī)器人的目標(biāo)追蹤信息，其余各個機(jī)器人的目標(biāo)追蹤信息，以及所述任一機(jī)器人與其余各個機(jī)器人之間的通信連接關(guān)系，確定所述任一機(jī)器人的協(xié)作狀態(tài)信息。