[發明專利]面向感知受限的集群機器人極簡化自組織擴散方法及系統

在審

• 申請號: 202310635287.4
• 申請日: 2023-05-31
• 公開（公告）號: CN116638516A
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 彭星光;張朝;郭新宇;宋保維;潘光;李樂;張福斌;高劍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 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: 云燕春

1.一種面向感知受限的集群機器人極簡化自組織擴散方法，其特征在于具體步驟如下：

步驟1：安裝各單機感知模塊；

所述感知模塊的感知方向為所安裝單機的速度負方向，感知距離為L；

步驟2：啟動擴散指令，由單機上的控制中心根據感知模塊發送的信號，觸發運動執行模塊；

步驟3：所述運動執行模塊根據簡化自組織擴散模型P＝(v_o,ω_o,v_l,L)進行運動，直到集群中所有機器人的感知距離內都不存在感知目標，目標區域內機器人均勻覆蓋，即完成擴散；其中，v_o表示機器人做圓周運動時的線速度，ω_o表示機器人做圓周運動時的角速度，v_l表示機器人做直線運動的前進速度；

在運動過程中，機器人根據設定的采樣周期尺寸判斷自身狀態；當信號表示感知距離內存在感知目標時，運動執行模塊控制機器人沿速度方向直線運動，遠離感知目標；當信號表示感知距離內不存在感知目標時，運動執行模塊控制機器人沿著逆時針的圓軌跡做勻速圓周運動，監測其他方向的感知目標。

2.根據權利要求1所述一種面向感知受限的集群機器人極簡化自組織擴散方法，其特征在于：所述步驟2中，感知模塊將在感知距離內是否存在感知目標的信號轉化為電信號發送至控制中心，不存在標定為I＝0，存在標定為I＝1；標定為I＝1的信號與沿速度方向直線運動的運動指令關聯，標定為I＝0的信號與沿著逆時針的圓軌跡做勻速圓周運動的運動指令關聯。

3.根據權利要求2所述一種面向感知受限的集群機器人極簡化自組織擴散方法，其特征在于：所述圓軌跡的半徑為

4.根據權利要求2所述一種面向感知受限的集群機器人極簡化自組織擴散方法，其特征在于：當I＝0時，機器人自身感知模塊范圍內沒有其它機器人，其線速度v_o設置為0，即機器人沿著逆時針方向做R_o＝0的原地旋轉運動。

5.根據權利要求1所述一種面向感知受限的集群機器人極簡化自組織擴散方法，其特征在于：所述感知模塊為距離傳感器，感知距離L是傳感器設定的閾值，當距離傳感器測量到與感知目標的距離小于閾值，則判定為在感知距離內存在感知目標；當距離傳感器測量到與感知目標的距離大于閾值，則判定為在感知距離內不存在感知目標。