探索任务下基于分簇的多机器人任务分配方法

摘要

一种探索任务下基于分簇的多机器人任务分配方法。包括分簇结构的生成方法和簇间机器人的动态任务分配方法。(1)基于树型拓扑的分簇结构生成方法，①簇结构的判定，②根据初始任务和机器人获得的信息，确定动态簇结构形成的条件，③设计面向任务动态变化下的簇更新规则。(2)基于生物启发的簇间机器人任务分配方法，①针对不同任务类型，确立分簇协作探索中机器人的职能；②确立多机器人分簇模式下的交互机制，实现机器人的簇间任务分配。本发明使得机器人在协作的过程中具有更好的灵活性；使得单个机器人的设计简单化，可提高系统的鲁棒性；使得分配结果能够灵活地适应环境变化。

主权项

一种探索任务下基于分簇的多机器人任务分配方法，包括分簇结构的生成方法和簇间机器人的动态任务分配方法，其特征在于：(1)任务开始，每个机器人查找是否存在于某个簇结构中，即多个机器人之间产生能够信息共享和交流的通信网络，并具有同一个任务目标，当系统中存在簇结构，则转到(3)，否则转到(2)；(2)基于树型拓扑的分簇结构生成算法生成新簇，当独立机器人遇到其他机器人后，判断机器人之间能否能够协作，当两个机器人满足协作条件时，在某个簇内的机器人会向簇头即具有决策能力的机器人发出请求，簇头根据任务的难度和当前簇内节点数量来判断是否需要该机器人加入簇中，如果允许新的机器人加入簇中，则按照簇结构创建和管理规则生成新簇结构，新的簇结构为树型，父亲节点负责信息的交流、融合和管理子节点的功能，当父节点连接数超过2时，树型结构继续生长，产生下一层次节点，这样产生了新的簇结构，进而转入(5)；(3)判断任务是否更新、并需要更新新的簇型结构，如果没有需要更新的簇结构，则转到(5)，否则转到(4)；(4)根据任务的变化，采用簇间任务分配策略更新簇结构，当簇结构得到更新后，转到(5)；(5)判断任务是否结束，如果任务没有结束，则转到(1)，否则结束任务。