[发明专利]一种多机器人协同运动控制方法

权利要求书

1.一种多机器人协同运动控制方法，其特征在于：用二维网格图表示机器人工作区，将工作区分解为块，通过协同控制算法和实时启发式算法，使每个机器人均能找到总花费少、满足总CTL且可运动到目标位置的下一位置，实时避免静态障碍物，通过协同运动到达目标位置，CTL代表计算树逻辑；

其中，总花费通过实时启发式算法得到，总CTL通过采用机器人的通信和栅格法实现多机器人的协同运动的协同控制算法来满足，i为机器人的编号，i＝1,2,3,4,......,n；

所述协同控制算法包括以下步骤：

步骤1)初始化start_i，close_list_i，is_end_i＝False，其中，start_i表示机器人i的当前位置，close_list_i表示机器人i不再检索的位置点，is_end_i表示机器人i是否到达目标位置；

步骤2)若is_end_i＝False，则继续执行以下步骤，若is_end_i＝True则跳至步骤8)；

步骤3)判断是否实时添加静态障碍物，若添加，则将静态障碍物位置加入OBS_realtime；OBS_realtime为实时添加的静态障碍物位置集合；

步骤4)将各机器人当前位置start_i的周围八个点坐标，分别按照实时启发式算法计算花费后从小到大排序添加进near_i，排序结果为near_i[h]，h＝1，2，……，7，8；near_i代表机器人i当前位置start_i的周围八个点坐标；near_i[h]代表机器人i的八个邻近点中排序为h的坐标；near₁代表机器人1当前位置start₁的周围八个点坐标；

步骤5)机器人1找到花费最优且可运动到机器人1的当前位置start₁的邻近点near₁[h]，若邻近点near₁[h]为机器人1的目标位置，则is_end₁＝True，否则is_end₁＝False；

步骤6)若机器人2至机器人n均找到花费最少、满足CTL_1i且可运动到机器人i的当前位置start_i的邻近点near_i[h]，则执行步骤7)，若机器人2至机器人n任一机器人找不到花费最少、满足CTL_1i且可运动到机器人i的当前位置start_i的邻近点near_i[h]，则此时机器人1不可运动到步骤5)中找到的点near₁[h]，返回步骤4)重新执行；其中，CTL_1i为机器人1与机器人i之间的计算树逻辑；

步骤7)各机器人运动至满足总CTL且花费最少的下一步邻近点，更新各机器人起始状态，将各机器人比该步花费更高且不为终点的其他步near_i放入close_list_i中，若near_i[h]为机器人i的目标位置，则is_end_i＝True，跳至步骤8)，否则is_end_i＝False，回到步骤2)继续执行；

步骤8)各机器人到达目标位置；

所述实时启发式算法包括以下步骤：

1)若运动元为U或D或L或R，则从当前位置到下一状态位置的花费G定义为10；其中，U、D、L、R分别代表向上、向下、向左、向右运动一个栅格；

2)若运动元为RU或RD或LD或LU，则从当前位置到下一状态位置的花费G定义为14；其中，RU、RD、LD、LU分别代表向右上、向右下、向左下、向左上运动一个栅格；

3)得到从下一状态位置至目标位置的预计花费H；

4)从当前位置到目标位置的总花费F定义为F＝G+H；

5)根据F值，对near_i从小到大排序；near_i代表机器人i当前位置start_i的周围八个点坐标。