【技术实现步骤摘要】
时序约束下基于边际成本的多机器人协同任务分配方法
[0001]本专利技术涉及机器人任务分配
，具体涉及一种时序约束下基于边际成本的多机器人协同任务分配方法。
技术介绍
[0002]多机器人协同任务分配问题是机器人领域的关键问题之一。随着社会的高速发展及工业生产智能化程度的不断提高，需要机器人执行任务的形式日益多样化。在物流配送、灾害救援、军事打击等领域，一些任务由于其重要性或紧迫性，往往需要优先于其它任务被执行。在这种情况下，机器人不但需要连续访问多个目标点，还需要遵守目标点之间的时序约束。此类问题的关键研究内容是确定哪个机器人访问哪些目标点，使得在满足目标点时序约束的同时，最小化多个机器人访问所有目标点所消耗的总时间。
[0003]在现有技术中，可将任务分配方法分为精确算法和启发式算法。针对含时序约束的任务规划问题，经典的精确算法有分支定界法：其基本思想是对时序约束条件下优化问题的所有可行解空间进行搜索，当可行解空间过大时，搜索效率比较低，无法在多项式时间内最优求解NP
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hard优化问题；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种时序约束下基于边际成本的多机器人协同任务分配方法，其特征在于，所述时序约束下基于边际成本的多机器人协同任务分配方法包括：S1：根据各机器人的初始位置和各待访问目标点的位置，得到各机器人与各待访问目标点之间的欧式距离矩阵；S2：获取各机器人当前任务计划表中各目标点允许最早访问的时间戳；S3：根据各机器人与各目标点之间的欧式距离以及各目标点允许最早访问的时间戳，计算各机器人当前任务计划表中各个已分配目标点的规划访问时间；S4：判断各机器人当前任务计划表中是否存在规划访问时间被更新的目标点，若是，进入步骤S5；否则，进入步骤S6；S5：更新已分配目标点集合中所有目标点在原始有向无环图中的各个子目标点允许最早访问的时间戳并返回步骤S3；S6：获取当前有向无环图中入度为零的目标点集合；S7：根据已分配目标点的规划访问时间，标记各待分配目标点在各机器人当前任务计划表中满足时序约束的所有可行插入位置；其中，所述待分配目标点属于当前有向无环图中入度为零的目标点集合；S8：确定各待分配目标点在其可行插入位置中最小边际成本对应的插入位置；S9：将所有待分配目标点和其在各机器人任务计划表中最小边际成本对应的插入位置进行最小边际成本匹配，以将引起最小边际成本的待分配目标点分配给对应机器人，并将所述引起最小边际成本的待分配目标点插入至该机器人当前任务计划表中最小边际成本所对应的插入位置，以更新该机器人当前的任务计划表；S10：将刚分配的目标点添加至已分配目标点集合中，并在当前的有向无环图中删除刚分配的目标点及与其相连的有向边，形成新的有向无环图；S11：判断新的有向无环图中目标点的个数是否为0，若是，结束当前任务分配；否则，返回步骤S2。2.根据权利要求1所述的时序约束下基于边际成本的多机器人协同任务分配方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31：根据各目标点允许最早访问的时间戳和各机器人与各目标点之间的欧式距离，计算各目标点的规划访问时间戳；S32：根据各任务计划表中最后一个目标点的规划访问时间戳，得到各机器人访问当前任务计划表中所有已分配目标点需要的时间。3.根据权利要求2所述的时序约束下基于边际成本的多机器人协同任务分配方法，其特征在于，所述步骤S31中，各目标点的规划访问时间戳包括当前任务计划表中第1个目标点的规划访问时间戳和第个目标点的规划访问时间戳；所述当前任务计划表中第1个目标点的规划访问时间戳为：
其中，表示机器人当前任务计划表，表示中第一个目标点，为目标点允许最早访问的时间戳，表示机器人j初始位置与目标点之间的欧式距离，为机器人j的运动速度，当时，表示机器人j在目标点未被允许访问时就已经到达了该目标点，此时机器人j需等待至时刻才能访问目标点，等待时间计算为；若，则机器人到达目标点后立...
【专利技术属性】
技术研发人员：白小山，李宝德，张博，王璨，何莉，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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