[发明专利]共识主动性机制在群体机器人目标搜索中的应用方法

权利要求书

1.一种共识主动性机制在群体机器人目标搜索中的应用方法，包括步骤：

S1：在一搜索区域的地面上铺设一RFID标签阵列，所述RFID标签阵列包括多个RFID标签；

S2：机器人群体在所述地面上随机运行一段时间，同时向所述RFID标签中写入信息素向量，初步建立信息素地图；所述机器人群体包括多个机器人；所述信息素向量包括至少一信息素；

S3：每个所述机器人一边读取所述RFID标签中已经存储的所述信息素向量，一边向所述RFID标签中写入所述信息素向量，所述机器人根据读取的所述信息素向量和探测到的目标信号强度决定自身的运动速度和方向；

S4：形成完整的包含目标信号强度梯度特征的信息素向量地图；

所述S1步骤进一步包括步骤：

S11：在每个所述机器人上配置一个RFID读写器，其读写范围半径为r；

S12：将所述搜索区域划分为M×N个栅格，每个所述栅格的边长大于所述机器人上配置的所述RFID读写器的读写范围；

S13：在每个所述栅格的中心铺设一所述RFID标签，一共铺设M×N个所述RFID标签；

S14：初始化所述RFID标签，使得每个所述RFID标签能存储的数据清零；

S15：向所述搜索区域中放置信号源物体，并为所述机器人装备相应的信号探测传感器；

所述S2步骤进一步包括步骤：

S21：将搜索所需的所述机器人群体放置在所述搜索区域；

S22：利用一无线网络通信模块给每个所述机器人设置一个初始速度；

S23：所述机器人按照一个个迭代步在所述搜索区域内随机运动，所述机器人根据探测到的所述目标信号强度和自身每个迭代步时间内移动的距离生成中间体向量vec；

所述中间体向量vec按公式(1)生成：

其中p_A和p_B分别表示所述机器人上一步运动的初始位置和末端位置，f_A和f_B分别表示所述机器人在上一步运动的初始位置和末端位置所探测到的所述目标信号强度，||AB||₂表示所述机器人上一个迭代步运动的距离，k是避免分母过小的一个常数项；

S24：所述机器人读取离自己最近的所述RFID标签内的所述信息素向量，将S23中生成的所述中间体向量vec更新到所述RFID标签储存的所述信息素向量中；

所述机器人按照公式(2)对所述信息素向量进行更新：

其中代表第m次写入第N个标签的信息素向量，代表机器人在第N个标签中第m+1次更新得到信息素时使用的所述中间体向量，k_p是一个放大系数，通常被设为1；当新生成的所述中间体向量值明显大于当前位置的现有所述信息素时，所述中间体向量直接替换现有所述信息素，当新生成的所述中间体向量值小于当前位置的现有所述信息素时，二者进行累加；c_d、c_a分别代表对所述RFID标签中已经存在所述信息素的衰减系数以及对所要使用所述中间体向量的累加系数；

S25：所述机器人将累加更新后的所述信息素向量写入附近的所述RFID标签中。