一种基于自组织编队行为的集群机器人轨迹跟踪方法与流程
技术特征：
1.一种基于自组织编队行为的集群机器人轨迹跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：向集群机器人发送所需跟踪的轨迹信息；
步骤2：将集群机器人组成六边形结构，放在指定路径起点，并初始化集群机器人信息；
步骤3：六边形结构的集群机器人之间通过相互传输信息，依据各自不同运动状态和梯度，对各个单机器人的运动状态进行自组织的周期性编队控制，依据所需跟踪的轨迹信息进行轨迹跟踪；
所述集群机器人之间相互传输信息是指集群机器人中单个机器人将自身位置坐标信息、ID信息、运动状态以及梯度信息发送给其他机器人，并获取与其他机器人之间的距离；
机器人的运动状态包括停止状态、准备状态、行进状态以及种子状态；
处于种子状态的机器人梯度为1，集群机器人中距离种子机器人最近的三个机器人的梯度为2，剩余机器人的梯度为3；
所述种子状态是指处于种子状态的机器人不运动，且作为其他行进状态机器人停止运动的标志物，当运动机器人与处于种子状态的机器人距离小于设定停靠距离时，停止运动；步骤4：判断集群机器人是否到达所需跟踪的轨迹终点，若到达，则集群机器人陷入死锁状态，程序停止运行，控制结束；若未到达，则返回步骤3。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各个单机器人的运动状态和行为进行自组织的周期性编队控制的具体过程如下：
在每个工作周期中，首先从集群机器人中根据覆盖所需跟踪的轨迹区域类型计算优先值，并根据优先值和梯度对种子机器人进行判断，种子机器人应为上一周期梯度为3且有最大优先值的机器人，选定种子机器人后重置种子机器人梯度为1，种子机器人状态为种子状态；
接着，按照机器人梯度计算方法获取其余机器人梯度，即将集群机器人中距离种子机器人最近的三个机器人的梯度设置为2，剩余机器人的梯度设置为3；
然后，令梯度为2的机器人保持在停止状态；梯度为3的机器人状态为准备状态，按照机器人的ID顺序依次进入行进状态，当处于行进状态的机器人与种子机器人之间的距离小于设定的停靠阈值时，处于行进状态的机器人进入停止状态，测量计算自身所在坐标；
最后，当种子机器人周围的6个处于停止状态的机器人与种子机器人之间的距离均小于停靠阈值时，种子机器人从种子状态进入停止状态；
等待下一周期启动，重新选择种子机器人；
在第一个工作周期开始前，从集群机器人中任意选取一个机器人作为种子机器人，放置在所需跟踪的轨迹起点上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以同时满足以下三个条件作为种子机器人：
1)当前机器人梯度为3；
2)当前机器人的优先值在所有梯度值为3的机器人中最大；
3)所有梯度值为3的机器人的优先值不完全相同；
所述机器人的优先值是指机器人覆盖所需跟踪的轨迹区域类型；
覆盖的轨迹为线条或弧线时，为线优先值；覆盖的轨迹存在拐点时，为点优先值；不存在轨迹覆盖时，为非优先值；
其中，线优先值大于点优先值，点优先值大于非优先值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述机器人覆盖所需跟踪的轨迹区域是指机器人的工作负责区域与与所需跟踪的轨迹的重合区域；
所述机器人的工作负责区域是以(xo+1.155R,yo+R)，(xo-1.155R,yo+R)，(xo+1.155R,yo-R)，(xo-1.155R,yo-R)四点组成的矩形区域；
其中，机器人圆面圆心点坐标为(xo,yo)，机器人半径为R。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当处于准备状态的机器人与其他正处于行进状态的机器人之间的距离小于设定的间隔阈值时，停止进入行进状态，转入停止状态，等待下一个工作周期。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，处于行进状态的机器人沿边缘行走，以顺时针方向，围绕集群机器人，以与集群机器人间距为0.309倍的机器人半径距离进行移动。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述机器人自身位置坐标信息采用如下定位方法进行计算获得：
其中，xself，yself分别表示为机器人真实的横、纵坐标；分别表示为机器人的横、纵坐标计算值；xn，yn分别表示为其他6个机器人中的第n个机器人测量计算所得的横、纵坐标；DN表示为该机器人与通讯范围内第n机器人之间的测量距离。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中将集群机器人组成六边形结构，是指由7个单体机器人组成的指定六边形结构，由6个单体机器人环绕1个单体机器人而组成，且相邻单体机器人之间的间距为0.309倍机器人半径。
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