[发明专利]基于无线传感器网络的多移动机器人编队系统和编队方法

摘要

基于无线传感器网络的多移动机器人编队系统和编队方法，属于无线传感器网络和多机器人控制领域。本发明解决了现有多机器人编队中依赖多种传感器，而导致的测量范围和精度易受环境因素影响的问题。本发明所述的多移动机器人编队系统中的网关节点、多个信标节点、多个主机器人节点和从机器人节点组成无线传感器网络，上位机监控系统通过串行通信端口与网关节点实现通信，并实现对无线传感器网络中移动节点的状态监控；信标节点作为固定节点为移动节点提供位置信息支持。本发明的编队方法采用上位机通过网关节点将目标点位置发送给主机器人节点，主、从机器人节点通过信标节点确定自身位置，主机器人节点带领所有从机器人节点向目标点自主导航。

主权项

基于无线传感器网络的多移动机器人编队系统，其特征在于，它包括上位机监控系统(1)、1个网关节点(2)、m个信标节点(3)、1个主机器人节点(4)和k个从机器人节点(5)；其中主机器人节点(4)和从机器人节点(5)为移动节点；所述网关节点(2)、m个信标节点(3)、主机器人节点(4)和k个从机器人节点(5)通过ZigBee协议共同构成无线传感器网络；上位机监控系统(1)用于通过网关节点(2)向主机器人节点(4)发送目标点信息，并通过网关节点(2)接收主机器人节点(4)和所有从机器人节点(5)组成的编队状态信息；网关节点(2)是网络中通信的控制中心，用于实现上位机监控系统(1)和主机器人节点(4)之间的数据传输；信标节点(3)是位置已知的固定节点，用于广播其自身坐标位置信息；每个移动节点在运动过程中，能够和n个信标节点(3)建立无线通信连接；主机器人节点(4)接收网关节点(2)发送的目标点的位置信息，并向目标点的位置自主导航，在自主导航的过程中，向从机器人节点(5)发送编队指令信息，从机器人节点(5)根据接收到的编队指令信息实现自主调整；m为大于或等于3的自然数，k为大于等于1的自然数，n为大于或等于3的自然数，而且n小于或等于m。