一种面向动态任务的多机器人分布式任务分配形成方法与流程

文档序号:12721814阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种面向动态任务的多机器人分布式任务分配形成方法,其特征在于,包括:

S1:根据环境地图中信息,理清任务分配需要考虑的因素及难点;

S2:任务发生时,基于多阶段拍卖算法,生成任务分配方案,机器人根据所述任务分配方案执行任务。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1中,进一步包括:

S11:给定一张目标环境地图,所述地图上分布有多个具有任务执行能力的机器人、属性随时间变化的任务点和若干个障碍物;

S12:根据任务点的状态变化,理清任务分配需要考虑的因素及难点分析。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S11中,所述的环境为机器人工作环境,对给定的环境地图建立直角坐标系,坐标系以x轴向右为正方向,y轴向上为正方向,并将该工作环境划分为多个栅格,环境地图在空间上分布有N(N∈Z+)个任务点、M(M∈Z+)个机器人以及B(B∈Z+)个障碍物,并分别确定每个任务、机器人和障碍物的坐标。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S12中,根据任务点的状态变化,建立任务点状态模型,分析任务分配需要考虑的因素包括任务点属性参数和机器人属性参数,其中,

任务点属性参数包括:任务点的任务量、任务点的状态变化率和任务点在环境地图上所处的位置;

机器人属性参数包括:运动速度、机器人能力值和机器人在环境地图上所处的位置。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S2中,进一步包括:

S21:检测到任务时,选择距离任务点最近的机器人作为代理机器人,若距离数个任务点最近的机器人为同一个机器人i(i=1,2,…,M),系统会选择数个任务点中选择距离直角坐标系原点最近的任务点的机器人i为其代理机器人;

S22:代理机器人发布拍卖信息给通讯半径内的竞拍机器人,等待反馈;

S23:接收到拍卖信息的竞拍机器人根据自身收益函数选择收益最高的任务点进行投标;

S24:代理机器人收集投标信息,选择中标的机器人,并通知中标的机器人执行任务;

S25:未中标的竞拍机器人和处在通讯盲区的机器人选择执行最近的任务点。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S22中,代理机器人负责发布拍卖信息给通信半径内的竞拍机器人,等待反馈;每个任务点的代理机器人掌握该任务点的相关拍卖信息,所述消息包括:任务点的位置、任务点的变化率、任务点的初始量和任务点所需要的合适机器人的数量。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S23中,接受到z(0≤z≤N)个代理机器人发布拍卖信息的竞拍机器人对这些信息进行权衡,权衡标准为:竞拍机器人对这z个拍卖机器人发布拍卖信息进行分析,机器人计算执行完某个任务点后的收益值,并选择收益最高的任务点进行投标。

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S24中,代理机器人收到竞拍机器人的投标信息后,分析其信息,根据整体效益最大的目标,选择中标的竞拍机器人,并通知所有投标的竞拍机器人结果。

9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S24中,机器人在行进过程中,通过A-star算法搜索到达任务点的最优无碰路径。

10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S2中,当检测到已完成任务点和无目标的空闲机器人时,会对空闲机器人进行重新拍卖,使得空闲机器人重新获得新的任务点,从而得出新的分配方案,直至环境中所有的任务点被执行完后,停止拍卖。

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