[发明专利]一种多机器人路由优化方法及装置

说明书

本发明提供一种多机器人路由优化方法及装置，方法包括：将多个机器人组成机器人组，并分别对机器人组中任意两个机器人之间的测距处理得到多个距离信息；分别从各个距离信息对应的两个机器人之间的收发过程中，得到多个与距离信息一一对应通信数据包信息；分别对各个距离信息的定位处理得到多个机器人位置信息，并根据多个机器人位置信息生成机器人组无向图；分别对各个距离信息及其对应的通信数据包信息的边权处理得到与所述距离信息对应的边权值。本发明能够有效地减少传输路径长度与相应的网络延时，扩大了机器人活动范围，不用依赖信息素，而且提高了收敛速度。

技术领域

本发明主要涉及机器人通信技术领域，具体涉及一种多机器人路由优化方法及装置。

背景技术

在原始森林勘探、月面勘探、深井矿洞施工等一些特殊场合，机器人扮演着举足轻重的角色，然而在这些特殊场合大面积部署通信定位的基础设施是很麻烦的，因此，需要研究适用于多机器人组且不依赖于其他基础设施的定位系统和临时性多跳自治网络系统。

多机器人路由协议的功能是从任意机器人通过直接或间接的方式和节点机器人(SINK)通信，再通过节点机器人同主控中心保持通信，其主要要选择一条合适的信号传输路径，路径的好坏关系着整个机器人组网络吞吐量、时延性和网络的性能。而机器人组在月面等特殊的环境中工作，网络拓扑动态变化、移动机器人能量有限且无法补充，这就使得多机器人的路由设计起来相当的困难，传统的多机器人路由协议一般是采用星型组网方式或者预先设定一条路径来传输信号，这就大大限制了机器人组的活动范围和通信效率。

在路由协议优化的研究中，蚁群算法也经常被用来优化路由协议。西安电子科技大学卫海亮等将改进的蚁群算法的模型和思想应用于网络节点部署，重新定义了蚁群算法中的信息素和启发式信息，改进的协议使节点在联通的前提下大大增加覆盖面积。兰州理工大学曹洁等也对蚁群算法深入分析，并提出了针对多机器人Ad Hoc网络路由协议的改进方案，提高了全局搜索能力，且能避免算法陷入局部最优解。然而，蚁群算法是一种模拟自然界中蚂蚁觅食寻找最短路径的方法，高度依赖信息素，而且收敛速度慢，容易陷入局部最优解，不适合应用在复杂多变的多机器人通信中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种多机器人路由优化方法及装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多机器人路由优化方法，包括如下步骤：

S1:将多个机器人组成机器人组，并分别对所述机器人组中任意两个所述机器人之间进行测距处理，得到多个距离信息；

S2:分别从各个所述距离信息对应的两个所述机器人之间的收发过程中，得到多个通信数据包信息，所述通信数据包信息与所述距离信息一一对应；

S3:分别对各个所述距离信息进行定位处理，得到多个机器人位置信息，并根据多个所述机器人位置信息生成机器人组无向图；

S4:分别对各个所述距离信息及其对应的通信数据包信息进行边权处理，得到与所述距离信息对应的边权值；

S5:根据所述机器人组无向图分别对各个所述距离信息对其对应的所述边权值进行步数判断，得到多个路由表，并将多个所述路由表发送至所述机器人组对应的机器人中，所述机器人根据各个所述路由表得到最优路径。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种多机器人路由优化装置，包括：

测距处理模块，用于将多个机器人组成机器人组，并分别对所述机器人组中任意两个所述机器人之间进行测距处理，得到多个距离信息；

数据包信息获得模块，用于分别从各个所述距离信息对应的两个所述机器人之间的收发过程中，得到多个通信数据包信息，所述通信数据包信息与所述距离信息一一对应；