【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及軌跡規劃，具體而言，涉及一種多機器人目標位置分配方法、計算機可讀存儲介質及電子設備。
技術介紹
1、諸如城市地鐵、地下停車場、防空地下室等場景，其空間有限、通道交錯復雜，有必要持續監控有限空間中各種狀態變化，及時獲取包括但不限于人、物、環境等的信息。執行該任務通常需要耗費較大人力，傳統解決方法是利用以一定密度布置在環境中的傳感器網絡覆蓋整個任務空間，但這種靜態監控方法往往存在感應范圍固定、有感應盲區、效費比等問題。因此，構建多機器人系統，各機器人攜帶傳感器移動，可動態覆蓋任務區域而獲取全局信息，進而大大提高效費比和重點區域關注度。
2、受有限空間縱橫交錯的地理特征影響，提高多機器人持續監控的協同效率成為一個亟需解決的關鍵問題，特別是當機器人處于狹長通道或形狀復雜的路口時，其視野受到通道壁的阻擋，視野范圍隨著機器人空間位置的不同而變化。現有研究對這類空間的關注度不足，監控模型大多將機器人視野理想化為一個完整的、恒定的區域。若直接將該種模型應用于上述狹窄空間，難以量化機器人的視野受阻情況，直接影響覆蓋效果和協同效率。
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本專利技術提出一種多機器人目標位置分配方法，所述多機器人目標位置分配方法能夠有效應對機器人視野受阻時的規劃低效問題。
2、本專利技術還提出一種實現所述多機器人目標位置分配方法的計算機可讀存儲介質。
3、本專利技術還提出一種實現所述多機器人目標位置分
4、根據本專利技術第一方面實施例的多機器人目標位置分配方法，所述方法用于分配多個機器人在任務區域中的目標位置，所述機器人設有用于訪問所述任務區域的傳感器，所述任務區域中設有可供所述機器人行走的多種通道，不同種所述通道的寬度彼此不同，所述傳感器的感知范圍大于至少部分所述通道的寬度，所述方法包括：
5、將所述任務區域在二維平面上均勻劃分成多個網格以建立二維網格地圖，所述網格的最大邊長小于等于所述通道的最小寬度，將所述機器人視為所述二維網格地圖上的質點，將位于所述通道中的所述網格的頂點作為所述機器人的目標位置，根據以下公式對所述傳感器的感知范圍進行建模：
6、
7、式中， a是所述傳感器在所述二維網格地圖上所覆蓋的所述網格的數量；是單個所述網格的面積；
8、對所有所述網格賦值以初始化所述網格的信息素，將位于所述傳感器的感知范圍內且未被遮擋的所述網格視為被所述傳感器訪問，并對訪問的所述網格執行信息素衰減；
9、根據所述頂點周圍的所述網格的信息素計算所述頂點的信息素；
10、執行位置分配：
11、獲取每個所述機器人的位置及其相鄰頂點，選擇所述相鄰頂點中信息素最大的一個作為所述預分配位置；
12、若任兩個所述機器人之間的距離小于等于預設距離，則以該兩個所述機器人各自的上一位置更新所述預分配位置；否則：
13、若所述機器人的所述相鄰頂點的數量大于1，則以除所述上一位置之外的所述相鄰頂點更新所述預分配位置；
14、否則，以唯一的所述相鄰頂點更新所述預分配位置；
15、若當前所述執行位置分配是第 w次，并且所述機器人的當前位置、所述預分配位置與第( w-1)次、第( w-2)次分配時所述機器人的位置共同覆蓋了矩形的四個頂點，則執行跳出自循環，以除所述矩形的四個頂點之外的所述相鄰頂點更新所述預分配位置；
16、若當前所述執行位置分配是第 w次，所述預分配位置與所述上一位置相同且所述機器人的當前位置與第( w-2)次分配時的位置相同，則執行減少兩點振蕩，以除所述上一位置之外的所述相鄰頂點更新所述預分配位置；
17、若當前所述執行位置分配是第 w次，并且所述機器人的當前位置、所述預分配位置與第( w-1)次、第( w-2)次、第( w-3)次分配時的位置共同覆蓋了l形的三個頂點，若所述相鄰頂點的數量大于1，則執行減少l形振蕩，以除所述l形的三個頂點之外的所述相鄰頂點更新所述預分配位置；
18、以所述預分配位置作為所述目標位置，并使所述機器人朝向所述目標位置運動；
19、在所述機器人到達所述目標位置時更新所述機器人的位置；
20、更新所有所述網格的信息素，并對訪問的所述網格執行信息素衰減。
21、根據本專利技術實施例的多機器人目標位置分配方法，能夠有效應對機器人視野受阻時的規劃低效問題。
22、另外，根據本專利技術實施例的多機器人目標位置分配方法還具有如下附加的技術特征：
23、根據本專利技術的一些實施例，所述執行跳出自循環還包括：
24、選擇信息素最大的所述相鄰頂點作為所述預分配位置。
25、根據本專利技術的一些實施例，所述執行減少兩點振蕩還包括：
26、隨機選擇所述相鄰頂點中的一個作為所述預分配位置。
27、根據本專利技術的一些實施例，所述執行減少l形振蕩還包括：
28、選擇被訪問次數最小的所述相鄰頂點作為所述預分配位置。
29、根據本專利技術的一些實施例，所述網格的一部分位于所述傳感器的感知范圍內且未被遮擋時，將所述網格視為被所述傳感器訪問。
30、根據本專利技術的一些實施例，與同一所述機器人之間的距離不同的所述網格，衰減程度不同。
31、根據本專利技術的一些實施例，根據以下公式更新所述網格的信息素 ph：
32、
33、式中， k表示所述網格位于 k個所述機器人的所述傳感器的感知范圍內且未被遮擋，信息素衰減 k次；
34、所述網格位于所述傳感器的感知范圍內且未被遮擋時， α起衰減作用( α(0,1))；否則， α起沉積作用( α>1)。
35、根據本專利技術的一些實施例，所述頂點的信息素為其周圍四個所述網格信息素的平均值：
36、
37、式中， ph1、 ph2、 ph3、 ph4分別為所述頂點周圍四個所述網格的信息素。 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述方法用于分配多個機器人在任務區域中的目標位置，所述機器人設有用于訪問所述任務區域的傳感器，所述任務區域中設有可供所述機器人行走的多種通道，不同種所述通道的寬度彼此不同，所述傳感器的感知范圍大于至少部分所述通道的寬度，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述執行跳出自循環還包括：
3.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述執行減少兩點振蕩還包括：
4.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述執行減少L形振蕩還包括：
5.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述網格的一部分位于所述傳感器的感知范圍內且未被遮擋時，將所述網格視為被所述傳感器訪問。
6.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，與同一所述機器人之間的距離不同的所述網格，衰減程度不同。
7.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，根據以下公式更新所述網格的信息素
8.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述頂點的信息素為其周圍四個所述網格信息素的平均值：
9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求中1-8中任一項所述的多機器人目標位置分配方法。
10.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括處理器和存儲器，所述處理器和所述存儲器相連，所述存儲器用于存儲計算機程序，當所述計算機程序被所述處理器執行時實現如權利要求1-8中任一項所述的多機器人目標位置分配方法。
...【技術特征摘要】
1.一種多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述方法用于分配多個機器人在任務區域中的目標位置，所述機器人設有用于訪問所述任務區域的傳感器，所述任務區域中設有可供所述機器人行走的多種通道，不同種所述通道的寬度彼此不同，所述傳感器的感知范圍大于至少部分所述通道的寬度，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述執行跳出自循環還包括：
3.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述執行減少兩點振蕩還包括：
4.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述執行減少l形振蕩還包括：
5.根據權利要求1所述的多機器人目標位置分配方法，其特征在于，所述網格的一部分位于所述傳感器的感知范圍內且未被遮擋時，將所述網格視為被所述傳感器訪問。
...【專利技術屬性】
技術研發人員：洪華杰，陳亞萍，王楠，黃杰，何科延，王偉，曾喆，廟要要，
申請(專利權)人：中國人民解放軍國防科技大學，
類型：發明
國別省市：
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