[发明专利]一种多机器人服务圆形区域搜索算法

说明书

本发明提供了一种SOA云平台的多机器人服务圆形区域搜索算法，是将各种特定功能自主移动机器人看成一种服务，以服务申请者为服务搜索圆心，服务的类型和经纬度为服务搜索指标，最短距离和评分参数为最优服务筛选指标，采用逐渐扩大搜索范围的方式获取最优服务的一种服务搜索算法。

技术领域

本发明涉及云机器人服务领域，具体涉及一种多机器人服务圆形区域搜索算法。

背景技术

多自主移动机器人服务调度是在服务能够被调度的情况下选择出最优服务，在服务足够多、服务密度很大的情况下能够快速推送最优服务是人工智能和多机器人领域研究的重要话题。而且，待调度机器人工作在动态的、非结构化的环境中，由于机载能力低、成本高、无法进行高性能计算等问题，限制了多机器人发展。卡耐基梅隆大学的Kuffer博士于2010年在Humanoids会议上首次提出了“云机器人(cloud robotics)”的概念，将机器人学与云计算进行结合，将数据处理、轨迹规划、数据存储、最优决策等繁重的计算任务卸载到云端，机器人只需携带各种传感器和执行机构就能完成复杂的动作，这样既能降低机器人负载又能充分利用云计算资源。在这之后，云机器人的概念被广泛使用。2013年，Ben Kehoe和Akihiro Matsukawa等人提出了“基于云的机器人抓取谷歌对象识别引擎”，它集成了一个Willow Garage PR2机器人和机载彩色深度相机、谷歌的专有对象识别引擎、点云库(PCL)来实现三维机器人的抓取。2015年，Gajan Mohanaraja等人基于RoboEarth提出了一种新的云机器人平台——Rapyuta，它是RoboEarth云引擎的在线数据库，旨在允许机器人查询数据库以了解其环境构建以及提供指导；中国科学技术大学的姜媛媛等人提出了仿人机器人理论，她们团队设计的仿人机器人有类人的动作并且具有独立的环境感知和自适应能力，它能像AlphaGo那样通过不断地学习环境信息并自主完成一些非凡的任务。

然而在现有机器人研究的基础上进行的通用集成面临着硬件异构性、软件异构性等许多技术问题。为了解决异构性和异质性问题，1996年Gartner Group最早提出了面向服务的架构(Service Oriented Architecture，SOA)，之后此服务架构被广泛采用。2016年，Cai Y F等人为了解决多机器人合作中异构性问题，提出了一种多机器人协作的多层SOA面向服务体系结构。2017年，Skarzynski，Kamil等人基于SOA提出了一种分布式机器人系统的通用体系结构和用于执行组合服务的通用协议以及用于监视执行和从失败中恢复的简单协议。

上述研究主要是对云机器人体系架构和多机器人SOA接口层的讲解，但尚未对实际场景的多机器人服务调度问题进行介绍。

发明内容

本发明设计开发了一种多机器人服务圆形区域搜索算法，本发明的发明目的是通过圆形区域搜索算法实现从大密度、多数量的特定功能机器人服务中选择出最优服务。

本发明提供的技术方案为：

一种多机器人服务圆形区域搜索算法，包括如下步骤：

步骤一、服务申请者发出服务申请后获取所述服务申请者的位置，并且以服务申请者为中心，确定搜索区域，过滤掉不在所述搜索区域内的服务类型；

步骤二、如果在所述搜索区域内有所需服务，并且如果所述所需服务被占用，则跳过被占用服务搜索直至所述所需服务结束进入到搜索范围，如果所述所需服务未被占用，选择距离最近且评分参数最优的服务同时停止该服务的搜索；如果在所述搜索区域内没有所述所需服务，则扩大所述搜索区域的搜索半径；

步骤三、如果在所述搜索区域内搜索到全部服务，并且如果服务提供者的服务调度时间小于所述服务申请者的最大容忍时间，则所述服务提供者为所述服务申请者提供服务；如果服务提供者的服务调度时间不小于所述服务申请者的最大容忍时间，则所述服务提供者作为第二服务申请者重新提出服务申请，并且重复上述步骤搜索到服务调度时间小于所述服务申请者的最大容忍时间，确定为所需要的服务提供者。