[发明专利]一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法

权利要求书

1.一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、机器人队列编号，通过对队列中的所有机器人的中央控制装置进行编号，通过首先通过最短位移算法将机器人排成一字队列，中央控制装置将预先进行的编号传输至队列中各个机器人，并依据形成队列之前的编号形成横向或者纵向的队列；

S2、队列主领航员确定，机器人队列中所有机器人的中央控制装置通过扫描装置对障碍物进行段时间扫描识别，从而确定障碍物相对于机器人队列的相对位置，并确认机器人队列端部最接近障碍物的机器人个体，将该机器人认定为机器人队列的主领航员；

S3、障碍物识别，通过步骤S2中认定的主领航员的扫描设备对障碍物进行全方位的扫描，从而根据障碍物的状态确认主领航员的运动状态和其他机器人的运动状态；

S4、副领航员确定，呈一字队列在步骤S2中确认有主领航员，队列中主领航员的另一端的机器人认定为第一副领航员，取队列中间位置的机器人作为第二副领航员；

S5、障碍物运动状态判断，通过步骤S4确认第一副领航员与第二副领航员后，主领航员、第一副领航员与第二副领航员均需要使用其中央控制装置并通过扫描装置对障碍物的状态进行持续的监测，从而通过障碍物对机器人队列的运动状态进行确定；

S6、运动模式传达，通过主领航员、第一副领航员与第二副领航员的持续监测，获得障碍物的运动状态，获得队列中主领航员的运动路径，主领航员持续运动2-3秒，并随后重复步骤S3与步骤S5对障碍物的运动状态进行监测，并与上次的障碍物运动状态进行对比，从而判断主领航员是否持续之前的运动状态或者切换新的运动模式，并判断队列中除主领航员之外的其他机器人保持主领航员原有的运动模式还是跟随主领航员新的运动模式；

S7、协同运动结果判断，队列中的全体机器人通过其中央控制装置对其进行的所有运动模式与运动过程中障碍物的状态变化进行记录，并储存至中央控制装置的储存模块。

2.根据权利要求1所述的一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法，其特征在于：机器人队列中机器人的中央控制装置包括扫描组件、通信模块、储存模块与供电模块。

3.根据权利要求1所述的一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法，其特征在于：步骤S1与S3中，扫描设备包括高清双目摄像头与红外温度扫描装置。

4.根据权利要求1所述的一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法，其特征在于：步骤S3中，扫描设备对障碍物进行扫描的过程包括对障碍物的物理状态进行扫描，所述障碍物的物理状态包括障碍物的高度、障碍物的宽度与障碍物的温度。

5.根据权利要求1所述的一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法，其特征在于：步骤S4中，当队列中的机器人数列为单数时，第二副领航员为单个机器人；当队列中的机器人数列为双数时，第二副领航员为两个机器人。

6.根据权利要求1所述的一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法，其特征在于：步骤S6中，主领航员持续原有的运动状态，队列中的其他机器人也同时保持与主领航员一样原有的运动状态。

7.根据权利要求2所述的一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法，其特征在于：所述通信模块用于发送无线信号与接收无线信号，所述通信模块包括WIFI天线、LTE天线、射频开关、频分器以及处理器，所述射频开关包括第一输入端口、第二输入端口以及WIFI信号输出端口，所述频分器包括第三输入端口、第一输出端口以及第二输出端口，所述WIFI天线与所述第一输入端口连接，所述LTE天线与所述第三输入端口连接，所述第一输出端口与所述第二输入端口连接，所述频分器用于将所述LTE天线接收的信号中的WIFI信号以及LTE信号分开，并将分开后的所述WIFI信号以及所述LTE信号分别通过所述第一输出端口以及所述第二输出端口输出。

8.根据权利要求7所述的一种多机器人队形在有障碍物场景中的协同运动方法，其特征在于：所述通信模块传输的信号包括模拟信号、数字信号或视频流；所述模拟信号为CVBS、S-VIDEO、VGA；所述数字信号为ITU-R BT.656、ITU-R BT.601、ITU-R BT.1120、DVI、HDMI；所述视频流为通过Ethernet、WIFI、Bluetooth、RS-232、RS-485、CAN传输。