[发明专利]基于混合式架构的群体智能协同方法和系统

说明书

本发明属于群体智能协同技术领域，具体涉及了一种基于混合式架构的群体智能协同方法和系统，旨在解决现有的群体协同方法缺乏灵活性和自主性并且无人平台之间数据交互和协同不足的问题。本发明包括：先基于预设的群体任务生成个体无碰撞路径，无人平台执行个体无碰撞路径同时获取自身传感器数据，无人平台根据各传感器数据构建局部地图并生成再规划路径，无人平台执行再规划路径并将任务执行状态传输至控制中枢，控制中枢根据任务执行状态调整群体任务，本发明提高了群体智能协同的灵活性和自主性并加强了平台间的数据交互和协同。

技术领域

本发明属于群体智能协同技术领域，具体涉及了一种基于混 合式架构的群体智能协同方法和系统。

背景技术

自主化、网络化和智能化已成为无人系统发展的必然趋 势。目前，多无人平台的应用逐步增多，比如多无人机集群表演、多无 人车仓储物流运输等，但大部分应用场景是通过预先规划各无人平台运 行轨迹脚本的方式，采用集中式通信网络，与控制中心进行少量的数据 交互，驱动各无人平台完成任务，缺乏灵活性、自主性，以及平台间的 数据交互和协同。

群体智能我国新一代人工智能重点发展的五大智能形态之 一，在推动我国新一代人工智能技术发展中占据重要地位，它更强调通 过相对简单的多无人平台的行为协作、任务协作等，形成高级的群体行 为能力，共同完成单个无人平台无法或难以完成的任务。国内外对群体 智能作用机理研究多数处在起步阶段，对于群体智能的探究具有极强的 战略意义和科研价值。群体智能中的多无人平台协同通常采用集中式或 分布式通信架构，相比于集中式架构的处理机制简单，存在单点失效的 可能，分布式架构的可扩展性、容错性较好，但存在规划信息冲突以及 更新的一致性问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即现有技术的无人平台控 制方法仅通过预先规划各无人平台运行轨迹脚本驱动各无人平台完成任 务，缺乏灵活性和自主性，以及平台间的数据交互和协同效果较差的问题， 本发明提供了一种基于混合式架构的群体智能协同方法；

所述群体智能协同方法包括：

步骤S100，控制中枢基于预设的群体任务生成群体中每个 无人平台的个体无碰撞路径；

步骤S200，所述无人平台执行对应的所述个体无碰撞路径， 基于获取的定位信息获取自身传感器数据；

所述传感器数据包括无人平台与障碍物的距离、与其他无人 平台的距离和无人平台的自身的速度、姿态、标识、位置、加速度、角速 度、偏航角、高度；

步骤S300，控制中枢基于各无人平台的所述传感数据构建局 部地图；

步骤S400，基于所述局部地图，各无人平台调整其对应的个 体无碰撞路径获得再规划路径，并执行所述再规划路径，将任务执行状态 传输至所述控制中枢；

步骤S500，所述控制中枢根据所述任务执行状态对所述群体 任务进行调整。

进一步地，所述生成群体任务包括设置群体任务的：任务类 型、群体个数、平台配置和任务目标信息；

所述任务类型包括搜索、运输、侦查、表演、打击和支援；

所述群体个数为预先估计的完成任务需要的无人平台40个 数；

所述平台配置为群体中每个无人平台的电量、最大机动速度、 最大通信范围、最大载重量和载荷类型；

所述任务目标信息为任务目标、目标区域、目标区域的环境 状况、安全系数和任务量。

进一步地，步骤S100包括：

步骤S110，基于所述群体任务选取无人平台，包括：

所述无人平台个数≥所述目标区域个数；