一种机器人集群系统的控制方法、装置、设备及系统制造方法及图纸

本申请提供了一种机器人集群系统的控制方法、装置、设备及系统。控制方法包括：主协调器依据目标物的坐标和与目标物种类相同的历史目标物的坐标，确定目标物所属的目标物集群的当前分布范围和潜在分布范围；依据目标物的发现时间和探索者机器人的启动时间，确定目标物所属的目标物集群的当前查找时长；依据当前分布范围，当前查找时长，以及与目标物种类相同的历史目标物的数量，确定目标物所属的目标物集群的查找难度参数；依据各个目标物集群的查找难度参数、性能参数和潜在分布范围，控制其余探索者机器人移动。本申请可以降低机器人集群系统在进行查找和执行工作任务时消耗的代价，提高机器人集群系统在进行查找和执行工作任务时获得的收益。作任务时获得的收益。作任务时获得的收益。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人集群系统的控制方法、装置、设备及系统


[0001]本申请涉及人工智能
，特别是一种机器人集群系统的控制方法、装置、设备及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着科学技术的迅速发展，移动机器人已经成为自动化、计算机和人工智能等领域的研究热点，和传统的工业机器人相比，具有自主感知、决策和执行功能的移动机器人具有更加广阔的应用前景，在国防、工农业生产、抢险、服务等领域中都具备着人类所无法比拟的巨大优势。与此同时，随着社会文化的发展以及人们多样化的需求，单个机器人已无法满足未来复杂的生产生活场景的需求，如智能工厂中货物的分拣问题等。人们开始将研究方向从单机器人领域扩展到多机器人领域。与单个机器人相比，多机器人系统具有可并行执行任务、系统的鲁棒性强、可以协同完成一些复杂的任务和适应环境能力强的优点。
[0003]现有的多机器人系统可以执行搬运、抓捕、觅食、组装、拆卸、勘探等任务，例如专利CN115113626A提供了一种机器人分布式控制系统，包括：至少两台机器人，其有多种角色：探索者角色、组织者角色、执行者角色，其均起始于探索者角色对目标物进行查找，当探索者角色机器人发现目标物，则其转换为组织者角色，其余探索者角色机器人转换为执行者角色，组织者角色机器人组织执行者角色机器人对目标物执行任务。
[0004]但是，当目标物的种类和数量较多时，现有的多机器人系统仍存在消耗的代价（包括机器人消耗的电量、完成任务的时间等）较高，并且获得的收益（包括目标位的数量、目标物的性能等）较低的问题。
专利
技术实现思路

[0005]鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种机器人集群系统的控制方法、装置、设备及系统，包括：一种机器人集群系统的控制方法，所述机器人集群系统用于对至少两个目标物集群进行查找，每一所述目标物集群包括种类相同的至少两个目标物；所述机器人集群系统包括主协调器和至少两台探索者机器人，所述主协调器用于实时获取所述探索者机器人的位置；所述探索者机器人用于对所述目标物进行查找，还用于当发现任一所述目标物时，将所述目标物的种类、坐标和发现时间发送至所述主协调器；所述控制方法应用于所述主协调器，包括：当接收到所述目标物的种类、坐标和发现时间时，所述主协调器依据所述目标物的坐标和与所述目标物种类相同的历史目标物的坐标，确定所述目标物所属的目标物集群的当前分布范围和潜在分布范围；所述主协调器依据所述目标物的发现时间和所述探索者机器人的启动时间，确定所述目标物所属的目标物集群的当前查找时长；
所述主协调器依据所述当前分布范围，所述当前查找时长，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的查找难度参数；所述主协调器依据各个所述目标物集群的所述查找难度参数、性能参数和所述潜在分布范围，控制其余所述探索者机器人移动。
[0006]优选的，所述主协调器依据所述当前分布范围，所述当前查找时长，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的查找难度参数的步骤，包括：所述主协调器依据所述当前分布范围，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的分布密度参数；所述主协调器依据所述当前查找时长，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的查找间隔参数；所述主协调器依据所述分布密度参数和所述查找间隔参数，确定所述目标物所属的目标物集群的所述查找难度参数。
[0007]优选的，所述主协调器依据各个所述目标物集群的所述查找难度参数、性能参数和所述潜在分布范围，控制其余所述探索者机器人移动的步骤，包括：所述主协调器依据各个所述目标物集群的查找难度参数和性能参数，以及所述探索者机器人的总数，确定各个所述目标物集群的期望探索者数量；当任一所述目标物集群的所述潜在分布范围中所述探索者机器人的数量少于所述期望探索者数量时，所述主协调器控制所述目标物集群的所述潜在分布范围之外的距离最近的所述探索者机器人移动至所述目标物集群的所述潜在分布范围中。
[0008]优选的，所述机器人集群系统还用于对所述目标物集群执行工作任务；所述主协调器还用于实时获取所述探索者机器人的任务状态；所述探索者机器人还用于当发现任一所述目标物时，转换为组织者机器人；所述组织者机器人用于招募其余所述探索者机器人成为执行者机器人，还用于当招募到预设数量的所述执行者机器人时，组织所述执行者机器人执行所述目标物的工作任务；所述执行者机器人用于执行所述目标物的工作任务；所述组织者机器人和所述执行者机器人还用于当执行完成所述目标物的工作任务时，转换为所述探索者机器人；所述控制方法，还包括：当至少两台所述探索者机器人同时发现同一所述目标物时，所述主协调器控制其中一台所述探索者机器人转换为所述组织者机器人。
[0009]一种机器人集群系统的控制方法，所述机器人集群系统用于对至少两个目标物集群进行查找，每一所述目标物集群包括种类相同的至少两个目标物；所述机器人集群系统包括主协调器和至少两台探索者机器人，所述主协调器用于实时获取所述探索者机器人的位置；所述控制方法应用于所述探索者机器人，包括：所述探索者机器人对所述目标物进行查找；当发现任一所述目标物时，所述探索者机器人将所述目标物的种类、坐标和发现时间发送至所述主协调器；所述主协调器用于当接收到所述目标物的种类、坐标和发现时间时，依据所述目标物的坐标和与所述目标物种类相同的历史目标物的坐标，确定所述目
标物所属的目标物集群的当前分布范围和潜在分布范围，还用于依据所述目标物的发现时间和所述探索者机器人的启动时间，确定所述目标物所属的目标物集群的当前查找时长，还用于依据所述当前分布范围，所述当前查找时长，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的查找难度参数，还用于依据各个所述目标物集群的所述查找难度参数、性能参数和所述潜在分布范围，控制其余所述探索者机器人移动。
[0010]一种机器人集群系统的控制装置，所述机器人集群系统用于对至少两个目标物集群进行查找，每一所述目标物集群包括种类相同的至少两个目标物；所述机器人集群系统包括主协调器和至少两台探索者机器人，所述主协调器用于实时获取所述探索者机器人的位置；所述探索者机器人用于对所述目标物进行查找，还用于当发现任一所述目标物时，将所述目标物的种类、坐标和发现时间发送至所述主协调器；所述控制装置应用于所述主协调器，包括：分布范围确定模块，用于当接收到所述目标物的种类、坐标和发现时间时，依据所述目标物的坐标和与所述目标物种类相同的历史目标物的坐标，确定所述目标物所属的目标物集群的当前分布范围和潜在分布范围；查找时长确定模块，用于依据所述目标物的发现时间和所述探索者机器人的启动时间，确定所述目标物所属的目标物集群的当前查找时长；查找难度确定模块，用于依据所述当前分布范围，所述当前查找时长，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的查找难度参数；机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人集群系统的控制方法，其特征在于，所述机器人集群系统用于对至少两个目标物集群进行查找，每一所述目标物集群包括种类相同的至少两个目标物；所述机器人集群系统包括主协调器和至少两台探索者机器人，所述主协调器用于实时获取所述探索者机器人的位置；所述探索者机器人用于对所述目标物进行查找，还用于当发现任一所述目标物时，将所述目标物的种类、坐标和发现时间发送至所述主协调器；所述控制方法应用于所述主协调器，包括：当接收到所述目标物的种类、坐标和发现时间时，所述主协调器依据所述目标物的坐标和与所述目标物种类相同的历史目标物的坐标，确定所述目标物所属的目标物集群的当前分布范围和潜在分布范围；所述主协调器依据所述目标物的发现时间和所述探索者机器人的启动时间，确定所述目标物所属的目标物集群的当前查找时长；所述主协调器依据所述当前分布范围，所述当前查找时长，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的查找难度参数；所述主协调器依据各个所述目标物集群的所述查找难度参数、性能参数和所述潜在分布范围，控制其余所述探索者机器人移动。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述主协调器依据所述当前分布范围，所述当前查找时长，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的查找难度参数的步骤，包括：所述主协调器依据所述当前分布范围，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的分布密度参数；所述主协调器依据所述当前查找时长，以及与所述目标物种类相同的历史目标物的数量，确定所述目标物所属的目标物集群的查找间隔参数；所述主协调器依据所述分布密度参数和所述查找间隔参数，确定所述目标物所属的目标物集群的所述查找难度参数。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述主协调器依据各个所述目标物集群的所述查找难度参数、性能参数和所述潜在分布范围，控制其余所述探索者机器人移动的步骤，包括：所述主协调器依据各个所述目标物集群的查找难度参数和性能参数，以及所述探索者机器人的总数，确定各个所述目标物集群的期望探索者数量；当任一所述目标物集群的所述潜在分布范围中所述探索者机器人的数量少于所述期望探索者数量时，所述主协调器控制所述目标物集群的所述潜在分布范围之外的距离最近的所述探索者机器人移动至所述目标物集群的所述潜在分布范围中。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述机器人集群系统还用于对所述目标物集群执行工作任务；所述主协调器还用于实时获取所述探索者机器人的任务状态；所述探索者机器人还用于当发现任一所述目标物时，转换为组织者机器人；所述组织者机器人用于招募其余所述探索者机器人成为执行者机器人，还用于当招募到预设数量的所述执行者机器人时，组织所述执行者机器人执行所述目标物的工作任务；所述执行者机器人用于执行所述目标物的工作任务；所述组织者机器人和所述执行者机器人还用于当执行完成所述目标物的工作任务时，转换为所述探索者机器人；
所述控制方法，还包括：当至少两台所述探索者机器人同时发现同一所述目标物时，所述主协调器控制其中一台所述探索者机器人转换为所述组织者机器人。5.一种机器人集群系统的控制方法，其特征在于，所述机器人集群系统用于对至少两个目标物集群进行查找，每一所述目标物集群包括种类相同的至少两个目标物；所述机器人集群系统包括主协调器和至少两台探索者机器人，所述主协调器用于实时获取所述探索者机器人的位置；所述控制方法应用于所述探索者机器人，包括：所述探索者机器人对所述目标物进行查找；当发现任一所述目标物时，所述探索者机器人将所述目标物的种类、坐标和发现时间发送至所述主协调器；所述主协调器用于当接收到所述目标物的种类、坐标和发现时间时，依据所述目标物的坐标和与所述目标物种类相同的历史目标物的坐标，确定所述目标物所属的目标物集群的当前分布范围和潜在分布范围，还用于依据所述目标物的发现时间和所述探索者机器人的启动时间，确定所述目标物所属的目标物集群的当前查找时长，还用于依据所述当前分布范围，所述当前查找时长，以及与所述目标物...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘玉玺，金毅，尹霞，苏晓琳，金志虎，甘海豹，甘海玉，许明玉，罗沛，朱晓光，管明祥，卢忱，
申请(专利权)人：威康深圳智能有限公司，
类型：发明
国别省市：