[发明专利]去中心化群体机器人编队控制方法、控制系统及电子设备

说明书

本申请公开了一种去中心化群体机器人编队控制方法、控制系统及电子设备，当机器人的目标选取发生冲突，机器人获取随机概率，当随机概率大于或等于预设概率阈值且机器人预设感知范围内存在未被选取的目标，从未被选取的目标中选取与机器人最近的目标，得到定位目标；当随机概率大于或等于预设概率阈值且机器人预设感知范围内不存在未被选取的目标，从第一目标集中选取与机器人最近的目标，得到定位目标，第一目标集为机器人已知未被选取的目标集；当随机概率小于预设概率阈值，从第一目标集中随机选取一个目标，得到定位目标。本申请的去中心化群体机器人编队控制方法，去除了机器人编队的中心化，提高机器人编队的可靠性、可扩展性。

技术领域

本申请涉及机器人编队控制领域，尤其涉及一种去中心化群体机器人编队控制方法、控制系统及电子设备。

背景技术

机器人代替人完成在复杂、危险的环境下的重复性工作，加速了社会的发展。近年来社会市场对机器人的功能的提出了新的需求，机器人需要完成更为复杂的检测任务甚至作业任务，但是面对复杂的、高效率的、并行完成的任务时，单一的机器人无法胜任，需要多机器人协同。

机器人编队控制是一种多个机器人在达到目标队形的过程中，既能组成目标队形，又可以适应具体的环境约束的一种控制方法。

相关技术中，去中心化群体机器人编队控制方法主要分为两大类：基于个体感知的控制方法和基于位置的控制方法。在基于个体感知的控制方法中，每个机器人控制它和其他邻近机器人之间的相对距离和角度，从而实现最终的编队控制，以形成期望的队列。在这一类的方法中只需要机器人有相对定位，不需要在GPS环境中就能够实现，但是其难点在于如何只用点对点的相互通信来达到最终编队的全局稳定性。如：使用领航者——跟随者的方法，在这种方法中，需要选取一个机器人作为领航者(leader)，其他机器人作为跟随者(follower)。跟随者以相对其领航者的位置相对距离、相对角度中作为输入控制量，使得跟随者与领航者的相对位置无限逼近目标值，以动态维持特定的队形，从而达到期望的编队。但这种方法局限于领航者的选取，领航者作为一个单点控制中心，来对跟随者进行协调控制，其可靠性较低，一旦控制中心发生宕机，整个系统将无法运作。

在基于位置的控制方法中，每个机器人需要知道它的全局定位信息，这类方法的难点在于如何高效的生成无碰撞的机器人路径。这类方法的可扩展性较差，只适用于小规模群体机器人编队，无法扩展到大规模的场景。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种去中心化群体机器人编队控制方法，提高了群体机器人编队的可靠性，保证了群体机器人编队的可扩展性。

本申请还提出一种去中心化群体机器人编队控制系统。

本申请还提出一种电子设备。

根据本申请的第一方面实施例的去中心化群体机器人编队控制方法，包括：

获取预设期望队形并完成初始化；

随机选取所述预设期望队形中任意一个目标，以得到并输出第一目标；

获取预设感知范围内其他机器人已选取的目标，以得到定位目标集；

若所述定位目标集中存在与所述第一目标一致的目标，则定义与所述第一目标一致的目标对应的机器人为冲突机器人，根据所述冲突机器人与所述第一目标的距离、所述机器人与所述第一目标的距离确定定位目标；

获取当前位置信息，并根据所述当前位置信息和所述定位目标确定运动轨迹。