一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统，机器蜜蜂可以通过自身的传感器模块感知外界环境，定位系统定位自身的位置以便群体协作，执行机构执行当前任务，机器蜜蜂之间可以通过通信模块互相通信，机器蜜蜂内的协同控制器通过通信和组网后形成分布式计算机网络。集群控制系统的通信模块用于用户和机器蜜蜂集群交流，包括下达指令和分配任务，同步模块用于统一机器蜜蜂集群的时间标准。本发明专利技术明显的益处是，单个机器蜜蜂的“智商”不高，成本低，控制简单，但整个机器蜜蜂集群能够组成自组织网络进行分布式协同计算，满足单只机器蜜蜂无法胜任的高难度任务需要，任务执行过程中无须人工干预，并有动态自愈合能力，可靠性高。

A cluster control method and system for machine bees

Cluster control method and system of the present invention relates to a machine for bees, bees can machine through environmental sensor module perception the positioning system to locate its position for group collaboration, implementing the current task, the machine through the communication module between the bees can communicate with each other within the machine bees collaborative controller through communication and networking the formation of distributed computer network. The communication module of the cluster control system is used for the communication between the users and the bee colony, including the instruction and assignment, and the synchronization module is used to unify the time standard of the bee cluster. The obvious benefit is that a single machine bee's IQ is not high, low cost, easy to control, but the whole machine can form a self-organizing network cluster of bees distributed collaborative computing, meet the difficult task of single machine bees can not be competent for the process of implementing the task needs, without manual intervention, and dynamic self-healing ability, high reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统
本专利技术属于智能机器人应用领域和集群控制领域，具体而言，是一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统。
技术介绍
随着计算机和机械自动化技术的快速发展，促使人们不断开发新的智能机器人来帮助我们做复杂，精细，危险，工程量浩大的工作，来减轻我们的压力和保护人身安全。一些新型机器人的出现，为我们的生活带来很多便利，例如月球探测仪，排爆机器人，服务型（饭店服务型，迎宾型）机器人，无人机。但是，目前机器人大都停留在单个个体完成一个任务，缺点是显而易见的。首先，机器人个体能力往往是有限的，常常会遇见单个个体不能完成的任务。特别是在搜索、救援、战场等复杂场景，单个个体显然无法胜任，即使使用多个单个的机器人也难以胜任，甚至很容易妨碍人们的正常秩序。单个机器人的“智商”是有限的，其控制芯片往往只能完成预定难度的计算任务，在执行任务的过程中，往往会出现超过单个机器人“智商”的场合。其次，目前机器人领域任务分配困难，特别是大任务、多任务。当任务为绘制地图、测量某个复杂建筑时，逐一给机器人下达具体指令极为复杂的。在完成某个复杂任务时，没有涉及到相互协作，靠人工给机器人持续分配任务和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统，其特征在于：它包括器蜜蜂系统（100）和集群控制系统（109）；所述机器蜜蜂系统（100）包括协同控制器（101）、传感器模块（102），定位系统（103）、执行机构（104）和通信模块（105）；所述集群控制系统（109）包括控制器（106）、通信模块（107）和同步模块（108）；其特征在于：当需要机器蜜蜂执行同一任务时，集群控制系统（109）的控制器（106），用于计算和产生机器蜜蜂的集体所需的任务信息和资源需求；同步模块（108）用于产生同步信息，统一整个群体中各个机器蜜蜂个体的时间标准；通信模块（107）将集群控制系统的控制器（106）产生的任务信息...

【技术特征摘要】
1.一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统，其特征在于：它包括器蜜蜂系统（100）和集群控制系统（109）；所述机器蜜蜂系统（100）包括协同控制器（101）、传感器模块（102），定位系统（103）、执行机构（104）和通信模块（105）；所述集群控制系统（109）包括控制器（106）、通信模块（107）和同步模块（108）；其特征在于：当需要机器蜜蜂执行同一任务时，集群控制系统（109）的控制器（106），用于计算和产生机器蜜蜂的集体所需的任务信息和资源需求；同步模块（108）用于产生同步信息，统一整个群体中各个机器蜜蜂个体的时间标准；通信模块（107）将集群控制系统的控制器（106）产生的任务信息和资源需求，以及同步模块（108）产生的同步信息发送到每个机器蜜蜂；机器蜜蜂的通信模块（105）能够接收集群控制系统的通信信号，以及其他机器蜜蜂系统的通信信号；接收到通信信号后，能够根据自身当前任务和资源情况予以响应；机器蜜蜂系统（100）的传感器模块（102）会感知外界的实时状态；定位系统（103）探测机器蜜蜂所在的实时位置及周围环境信息；执行机构（104）用于完成各种机器蜜蜂预先定义的动作，包括起飞、飞行、降落、加速、减速和采蜜；采集的数据通过机器蜜蜂系统的通信模块（105）传输给同团队的其他机器蜜蜂，以便进行信息的共享和蜜蜂集群的协同；协同控制器（101）对能够与其他机器蜜蜂的协同控制器进行分布式计算，通过通信模块（105）组成分布式协同控制器，能够根据各自的物理状态和任务的状态、以及邻近蜜蜂的相关信息进行分析和协同计算，进而调整本机器蜜蜂的位置和相应的动作，达到协同完成同一个任务的目的。2.根据权利要求1所述一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统，其特征在于：所述集群控制系统（109）与机器蜜蜂系统（100）是一对多的关系，它们之间能够通过通信模块来联系。3.根据权利要求1所述一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统，其特征在于：所述集群控制系统（109）包括控制器（106）、通信模块（107）和同步模块（108），不需要保持一直与机器蜜蜂系统（100）联网，只需要布置任务的时候联网布置一次任务就可以；当布置任务的时候，所有机器蜜蜂系统（100）均在集群控制系统（109）的通信模块（107）工作范围内，能够接收到集群控制系统（109）的通信模块（107）发布的任务信息。4.根据权利要求1所述一种机器蜜蜂的集群控制方法与系统，其特征在于：所述机器蜜蜂系统（100）的协同控制器（101）能够通过通信模块（105）与附近的其他机器蜜蜂系统（100）的协同控制器（101）组成分...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡政英，江秋月，田甜，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42