[发明专利]基于分布共享存储的智能小车协同方法

说明书

本发明公开一种基于分布共享存储的智能小车协同方法，对于单个智能小车本身的适应能力，采用分解再合成的方法，利用统一的行为分解和仲裁器调度的方法简化了智能小车的开发过程，并且利用分布共享存储将这项技术在多车协同的场景下进行了扩展。共享存储作为智能小车协同应用的一个关键元素而存在于每一个参与协同的小车当中，用于描述协同情况的协同变量为小车屏蔽通信细节并提供一致性的保证，小车通过简单的读写操作读取协同变量并且在这些协同变量基础上应用分布式算法实现协同。本发明中的技术能够有效地构建分布共享存储，并且融入到单车开发的过程当中去，在典型的实际协同场景中，能够保证很高的可用性。

技术领域

本发明涉及一种基于分布共享存储的智能小车协同方法，属于计算机应用领域，针对多个智能小车在实际运行中的环境，基于分布共享存储实现智能小车的协同。

背景技术

随着计算机技术的高速发展，移动机器人和各种自适应系统日渐成为一个热门的研究项目，并且逐步融入到人们的日常生活当中。自适应系统期望在一定环境中的机器人能够通过自身装配的一些列传感器来自主地感知环境，通过一定的逻辑和计算方法去适应环境并且完成相应的任务，从而减少人的参与。现有一些针对现实环境的自适应系统的开发方法能够有效地开发并且调试相应的系统。另一方面，在计算机系统日益复杂的今天，如何让分布的多个计算机通过合理的方式协同工作一直都是计算机领域的一个经典问题。针对不同的问题，已经有很多成熟的工作成果，它们在传统的计算机上都已经被证明了能够完成相应的协同任务。

尽管自适应系统的开发方法和各类分布式算法都行之有效，现有的工作却很少将分布式问题应用到移动的智能小车上，这是因为移动的智能小车工作在实际的物理环境当中，它会遇到不同的实际的适应问题，需要硬件设备在适应环境的同时兼顾分布式的问题；智能小车的开发平台和开发方法和传统的计算机完全不同，要将分布式的方法应用于智能小车平台上将面临极大的挑战。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种基于分布共享存储的智能小车协同方法，该方法能够有效地开发小车协同系统，并且在典型的智能小车分布式场景中，能够保证很高的可用性。

技术方案：一种基于分布共享存储的智能小车协同方法，以简化在智能小车上的协同问题开发过程，其主要包括以下步骤：

1)为各单个小车封装动作，在小车识别分布式场景之前为其创建环境适应逻辑，将单车任务逐步分解成一系列简单的行为。

2)针对协同场景选取协同变量，构建小车的分布式共享存储并设计协同行为对共享存储进行管理。

3)确定分布式场景被识别后的小车目标任务及小车面对环境，将任务逐步分解成一系列简单的行为。

4)设计仲裁规则来调度和协调小车控制行为，将行为重组成为完整的智能小车协同任务。

上述步骤1)的具体过程为：

11) 从基本马达动作到小车复杂动作进行封装以组装无差别的小车动作集合，让小车能够完成基本的运行动作；

12) 结合传感器数据组成适应逻辑条件集合；

13) 将单车任务分解成多个简单的行为并确定行为的触发条件；

任务的分解是一个递归的过程，复杂任务首先被分解成若干个简单行为，这些简单行为又可以通过更加基本的小车动作组合而成，最终都是由步骤11中最基本的小车基本动作拼装而成。行为的触发条件通常由各传感器和自身运行状况决定，这些逻辑条件通常都包含在步骤12中抽象的逻辑条件集合中。分解的行为包括正常运行行为以及发生意外后的容错行为等等。

上述步骤2)的具体过程为：