[發明專利]一種基于鄰域選擇性交互的群機器人協同導航方法有效
| 申請號： | 202111336719.9 | 申請日： | 2021-11-12 |
| 公開（公告）號： | CN114088096B | 公開（公告）日： | 2023-06-30 |
| 發明（設計）人： | 劉明雍;方一帆;朱海;牛云;宋立威 | 申請（專利權）人： | 西北工業大學 |
| 主分類號： | G01C21/20 | 分類號： | G01C21/20 |
| 代理公司： | 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290 | 代理人： | 王鮮凱 |
| 地址： | 710072 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 鄰域 選擇性 交互 機器人 協同 導航 方法 | ||
1.一種基于鄰域選擇性交互的群機器人協同導航方法，其特征在于步驟如下：
步驟1：集群機器人系統中“領航者”機器人運動目標點的標定，以及所有機器人初始化參數的配置，包括交互域半徑、運動速度s、結隊分量權重ω、最大交互隊友個數M；
步驟2：機器人通過攜帶的傳感器設備對周圍區域內的其他機器人和環境進行感知，并記錄下感知區域內所有機器人的位置信息和運動方向信息；如果環境中存在障礙物，還會記錄障礙物的方位和距離信息；
步驟3：每個機器人對感知域內的機器人數量進行統計，判斷鄰居機器人數量n是否超過算法設定的最大交互隊友數M：如果n＞M，則依據“距離優先原則”，在n個鄰居中選出距離最近的M個鄰居機器人作為當前時刻的交互隊友，如果n＜M，則將當前感知到的所有鄰居機器人作為交互隊友；
步驟4：每個機器人計算其下一時刻的運動方向，從而調整機器人之間的相對位置，確保集群機器人群體穩定有序；
計算公式為：
其中：vi(t+Δt)為機器人i在t+Δt時刻的運動方向；ω是結隊分量權重；和分別是機器人i在t時刻受鄰居影響下產生的排斥、組隊、聚集的三個運動分量和在障礙物影響下產生的避障運動分量；
所述四個運動分量的表達式如下：
步驟5：機器人沿著計算給出的運動方向進行協同導航運動，然后采用下式完成位置更新：
xi(t+Δt)＝xi(t)+vi(t+Δt)Δts；
步驟6：當到達目的地為達到終止條件，否則返回步驟2繼續進行導航運動直到達到終止條件。
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