[发明专利]异构机器人集群任务分配方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明属于人工智能和机器人协同控制领域，公开了一种异构机器人集群任务分配方法、系统、设备及存储介质，包括以下步骤：获取各待分配任务及异构机器人集群内各机器人的基本信息；基本信息包括机器人的数量、待分配任务的数量、各机器人的服务能力、待分配任务的服务顺序以及各机器人在任意两待分配任务间的移动时间；获取各机器人服务各待分配任务的耗时时间；根据基本信息以及各机器人服务各待分配任务的耗时时间，通过预设的异构机器人集群任务分配鲁棒优化模型，得到各机器人的待服务任务及待服务任务的服务顺序。可对各机器人工作量、待分配任务完成顺序进行合理调度分配，提高服务作业效率和质量，同时更切合应用场景，符合实际需要。

技术领域

本发明属于人工智能和机器人协同控制领域，涉及一种异构机器人集群任务分配方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

随着科技进步，服务型机器人正逐渐融入我们日常生活中，在越来越多的公共场合中得到应用，帮助人们摆脱繁重的工作。在大规模协同任务中，由于单机器人难以同时满足执行任务所需的能力、质量和效率等需求，因此需要多种异构机器人协同完成整个任务。在进行多机器人协同时，首先需要考虑任务属性和机器人集群属性划分子任务，并将子任务分配给机器人集群，以便实现机器人合理配合，高效完成任务。这就是异构机器人任务分配问题。

为解决多机器人协同问题，有研究学者提出使用拍卖法，将各机器人完成任务的耗费视作代价，通过市场竞拍的原理将任务分配给各机器人。但是，由于在大规模任务分配中，涉及多种异构机器人以及大量不同种类任务，使用拍卖法进行任务分配求解存在极大的随机性，难以得到合理的解，所以这类方法应用较少。还有学者提出整数规划、图搜索或者树搜索等静态任务分配算法。但是，这类方法将分配任务看作是确定性的场景，而在大型公共场合进行任务作业，存在大量随机因素干扰，使得求解基于的数据往往与实际场景不符，这类方法脱离实际应用场景。此外，上述方法一般也不考虑多种异构机器人，也不会对任务类型进行明确限制。在实际应用中，任务往往有多种类型，不同任务之间也有顺序约束，例如清洁任务中，扫地应当在拖地之前完成。此外，不同的不同任务也有不同的工作量，例如清洁任务中大房间清洁量要比小房间多。

综上所述，现有机器人任务分配算法大多没有考虑工作量、机器人工作效率和清洁任务顺序约束，导致分配结果与机器人任务分配需求不符，无法实际应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中，现有机器人任务分配结果与机器人任务分配需求不符的缺点，提供一种异构机器人集群任务分配方法、系统、设备及存储介质。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明第一方面，一种异构机器人集群任务分配方法，包括以下步骤：

获取各待分配任务及异构机器人集群内各机器人的基本信息；基本信息包括机器人的数量、待分配任务的数量、各机器人的服务能力、待分配任务的服务顺序以及各机器人在任意两待分配任务间的移动时间；

获取各机器人服务各待分配任务的耗时时间；

根据基本信息以及各机器人服务各待分配任务的耗时时间，通过预设的异构机器人集群任务分配鲁棒优化模型，得到各机器人的待服务任务及待服务任务的服务顺序。

本发明异构机器人集群任务分配方法进一步的改进在于：

所述各机器人在任意两待分配任务间的移动时间通过如下方式获得：

获取任意两待分配任务间的最短移动路径，以及各机器人的移动速度；

根据任意两待分配任务间的最短移动路径，以及各机器人的移动速度，得到各机器人在任意两待分配任务间的移动时间。

所述获取各机器人服务各待分配任务的耗时时间的具体方法为：