[发明专利]用于算法验证的全向移动群体机器人平台

说明书

本发明涉及一种用于算法验证的全向移动群体机器人平台，包括多个个体机器人，机器人平台还包括多个设于地面上的可擦写射频标签，个体机器人上设有用于在射频标签中擦写数据，以及读取射频标签中的数据的射频读写模块；个体机器人将其需要发送给其他个体机器人的信息通过射频读写模块写入射频标签中，其他个体机器人通过射频读写模块从射频标签中读取该信息。与现有技术相比，本发明专门设计了射频通信模块以进行基于共识主动性机制的群智能算法的验证，机器人之间能够良好配合，通用性好，能极大促进群智能算法的研究，是研究群智能算法与群体机器人的一个极好的实验平台。

技术领域

本发明涉及一种机器人平台，尤其是涉及一种用于算法验证的全向移动群体机器人平台。

背景技术

群体机器人是受到自然界中具有群体行为特征的生物，如蚂蚁、鸟类等的启发而展开研究的，能够在群智能算法的引导下从整体的层面上表现出某种行为特征，从而完成单体机器人难以或无法完成的复杂任务，所述的群智能算法包括粒子群算法(ParticleSwarm Optimization，PSO)以及基于共识主动性(stigmergy)机制的算法等。群体机器人由于其较好的灵活性、鲁棒性和可扩展性，在灾后搜索救援、回收泄露的化学物质等领域有着广阔的应用前景。

国内外当前对群体机器人的研究大多还处于理论或实验阶段，尚鲜有实际应用的例子。研究可以主要分为两个方面，一方面是机器人硬件的开发，另外一方面是群智能算法的设计或改进。

在硬件方面，目前已有的很多研究机构已经取得了较多的成果，如瑞士联合科技院专为教学研发的移动机器人e-puck，被很多研究机构用于进行多机器人实验，是一款商业化的产品，但价格较高。其他如德国的Jasmine机器人，欧盟的I-Swarm项目所开发的微型机器人，美国的Centibots机器人、Kilobot机器人各有特点，但是这些机器人被用于算法验证时，都是采用直接通信的方式，这种方式具有通信即时的优势，然而在大规模群体实验时，随着个体机器人的数量增加，这种直接通信的代价也是显著增加的，因此目前的用于算法验证的个体机器人数量被限制在一个不高的水平，也就影响到了算法验证的效果。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于算法验证的全向移动群体机器人平台。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于算法验证的全向移动群体机器人平台，包括多个个体机器人，所述机器人平台还包括多个设于地面上的可擦写射频标签，所述个体机器人上设有用于在所述射频标签中擦写数据，以及读取所述射频标签中的数据的射频读写模块；

个体机器人将其需要发送给其他个体机器人的信息通过射频读写模块写入所述射频标签中，其他个体机器人通过射频读写模块从所述射频标签中读取该信息。

所述个体机器人包括电控系统和用于承载电控系统的机械部分，所述机械部分包括机器人底盘、电机和全向轮，所述电机设于机器人底盘上并与全向轮连接，所述电控系统包括主控电路板、红外线避障模块和电机驱动板，所述主控电路板、红外线避障模块和电机驱动板均设于机器人底盘上，所述电机驱动板与电机连接。

所述红外线避障模块共设有多个，分布于个体机器人四周，所述红外线避障模块包括两组红外线避障传感器，每组红外线避障传感器由红外线接收器和红外线发射器组成。

所述主控电路板包括中央控制器、光传感器和Wi-Fi通信模块，所述光传感器和Wi-Fi通信模块均与中央控制器连接。

所述主控电路板还包括电源接口，所述电源接口连接电源并为主控电路板供电。

所述主控电路板还包括电压转换模块、串口及程序下载接口和LED模块。

所述电机为带编码器的直流减速电机。