一种基于探点的多机器人协同覆盖路径规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于探点的多机器人协同覆盖路径规划方法，具体步骤如下：S1：构建系统模型；S2：探点扩散：采用探点扩散算法将所有探点指派给机器人；S3：探点侵占：当一个正在扩散的探点的所有相邻探点已被分配给其他机器人，若还存在未分配的探点时，则启动探点侵占机制；S4：探点覆盖：采用基于虚拟引力的探点覆盖算法，规划各机器人在自己所属的探点区域的移动路径。本发明专利技术采用探点扩散算法可以通过较小的计算复杂度，将存在障碍物的覆盖区域划分给各机器人；采用探点覆盖算法可以通过探点的虚拟引力，便捷地指引机器人的行进路径。

【技术实现步骤摘要】
一种基于探点的多机器人协同覆盖路径规划方法
本专利技术涉及一种基于探点的多机器人协同覆盖路径规划方法，属于机器人协同控制

技术介绍
协同覆盖路径规划技术被广泛利用于自动化巡检、协同目标搜索、海底资源勘察等现代应用。常规的协同覆盖路径规划方法一般基于栅格地图，将机器人每次迭代行进的区域设置为一个栅格，利用图论法、启发式算法、群体智能等技术手段使多个机器人协同遍历覆盖区域。目前协同覆盖路径规划技术存在以下问题：1.覆盖区域应公平地划分给机器人，但如存在机器人无法行进的障碍物区域，则无法利用常规的图形等分规则公平地划分覆盖区域。现有技术一般利用启发式神经网络、聚类算法等，具有较高的计算复杂度。2.等分覆盖区域不适用于由移动速度不一致的机器人组成的机器人群，移动速度较高的机器人将提早完成覆盖任务。因此，需按机器人的覆盖能力等比划分覆盖区域。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于探点的多机器人协同覆盖路径规划方法，通过探点扩散算法和基于虚拟引力的探点覆盖算法，将所有探点指派给机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于探点的多机器人协同覆盖路径规划方法，其特征在于，具体步骤如下：/nS1：构建系统模型：根据机器人每次行进的覆盖区域，将覆盖区域分割成指定密度的栅格，并在每个栅格中心布置一个虚拟探点，机器人在移动时每覆盖一个虚拟探点，即代表覆盖了该探点所在的栅格区域，覆盖区域中，存在一部分机器人无法到达的障碍物区域，该类区域的虚拟探点将被自动删除；/nS2：探点扩散：采用探点扩散算法将所有探点指派给机器人，通过中央控制设备将各机器人布放在覆盖区域的外围边界，以各机器人的起始位置为该机器人所属探点的中心，以未分配探点为扩散目标，向外迭代扩散该机器人所属的探点，形成各机器人所属的探点区域；/nS3：探点...

【技术特征摘要】
1.一种基于探点的多机器人协同覆盖路径规划方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1：构建系统模型：根据机器人每次行进的覆盖区域，将覆盖区域分割成指定密度的栅格，并在每个栅格中心布置一个虚拟探点，机器人在移动时每覆盖一个虚拟探点，即代表覆盖了该探点所在的栅格区域，覆盖区域中，存在一部分机器人无法到达的障碍物区域，该类区域的虚拟探点将被自动删除；
S2：探点扩散：采用探点扩散算法将所有探点指派给机器人，通过中央控制设备将各机器人布放在覆盖区域的外围边界，以各机器人的起始位置为该机器人所属探点的中心，以未分配探点为扩散目标，向外迭代扩散该机器人所属的探点，形成各机器人所属的探点区域；
S3：探点侵占：当一个正在扩散的探点的所有相邻探点已被分配给其他机器人，若还存在未分配的探点时，则启动探点侵占机制，该正在扩散的探点将侵占相邻且属于其他机器人的探点，而被侵占的机器人则额外进行一次扩散；
S4：探点覆盖：采用基于虚拟引力的探点覆盖算法，规划各机器人在自己所属的探点区域的移动路径，首先以机器人所在的边界线为x轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，沙建发，朴燕姬，韩光洁，钱玉洁，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32