[发明专利]一种多节点系统的协同作业同步方法及系统

权利要求书

1.一种多节点系统的协同作业同步方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01.主控节点在时刻向其中一个作业节点发送同步报文消息；

S02.该作业节点在接收到同步报文消息，并在时刻向主控节点发送延时测量请求消息；

S03.主控节点在时刻接收到延时测量请求消息；

S04.主控节点根据四个时刻计算出主控节点与该作业节点之间的平均时间误差和该作业节点时间误差的离散程度；

S05.主控节点对系统中的所有作业节点分别计算平均时间误差以及对应时间误差的离散程度；

S06.根据所有作业节点的平均时间误差以及对应时间误差的离散程度，计算出系统整体的时间误差；

S07.主控节点依据系统整体的时间误差和预期执行时刻,提前下发任务至所有作业节点，

每个作业节点的时间误差的计算方法为：

，

其中为单个作业节点的时间误差；

每个作业节点时间误差的离散程度的计算方法为：

,

其中，t为单个作业节点时间误差的离散程度，为该作业节点中最近n次的时间误差，且，为该作业节点最近n次时间误差的平均时间误差；

所述S06步骤中系统整体的时间误差的计算方法为：

，

其中，；分别是系统各作业节点的平均时间误差，对应时间误差的离散程度为；是对应时间误差的离散程度。

2.根据权利要求1所述的多节点系统的协同作业同步方法，其特征在于，主控节点根据每个作业节点时间误差的离散程度和系统作业精度自动调整计算该作业节点的平均时间误差的频率：当时间误差的离散程度减小时，减小该作业节点中平均时间误差更新频率，反之时间误差的离散程度增大时，增加该作业节点中平均时间误差更新频率。

3.根据权利要求2所述的多节点系统的协同作业同步方法，其特征在于，所述S07步骤中主控节点下发任务的具体操作方法为：主控节点计算得到系统整体的时间误差da后，在T1时刻下发执行时刻为T时刻的作业任务至各作业节点，其中T1时刻比T时刻提前了da时刻。

4.一种多节点系统的协同作业同步系统，用于实现如权利要求1-3任一项所述协同作业同步方法，该系统包括：主控节点模块，用于计算各作业节点的时间误差和相应时间误差的离散程度以及系统整体的时间误差，并向各作业节点下发任务指令以及协调各作业节点进行作业；作业节点模块，用于接受主控节点的任务指令，并依据任务指令自动规划的具体的任务操作，完成作业任务；数据链路通信模块，用于作业节点之间以及作业节点与主控节点之间信息传输；多组作业节点分别与所述主控节点通过数据链路通信模块传输链接，同时所有的作业节点之间通过数据链接通信模块信息共享，其特征在于，所述作业节点模块中包括：

传感器模块，感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，变换成为传感器数据进行输出；

行为驱动模块，用于存储自身传感器模块输出的传感器数据以及共享其他作业节点的传感器数据；

运动协调模块，用于分析自身传感器数据获得传感感知信息，并依据传感感知信息以及任务规划信息进行运动规划，以及共享其他作业节点的运动规划信息；

任务规划模块，用于分析自身传感感知信息获得传感知识，并依据传感知识并结合主控节点任务指令生成具体任务规划，以及共享其他作业节点的任务规划信息。

5.根据权利要求4所述的多节点系统的协同作业同步系统，其特征在于，所述数据链路通信模块采用网络、物理直连，蓝牙、ZigBee、2.4G、27M中一种或多种传输方式。

6.根据权利要求5所述的多节点系统的协同作业同步系统，其特征在于，当一个或多个作业节点的传感器数据发生异常时，发生异常的作业节点将进行判断自身调整是否影响其他作业节点中运动协调模块发生变更，若不影响，发生异常的作业节点通过自身优化调整，保持作业节点正常作业；若影响，则发生异常的作业节点向主控节点发送请求命令，使主控节点进行任务的重新决策。