[发明专利]一种多智能体小车分布式编队的实现方法

权利要求书

1.一种多智能体小车分布式编队的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(一)、预处理：进行单目摄像头的标定，计算出单应性矩阵，构造世界坐标和平面坐标的一一对应的关系；通过仿真器Jlink将控制协议传输到智能体小车内的寄存器stm32中；上位机将图像进行预处理以得到各小车的初始位姿信息，并将所述初始位姿信息存储在各对应智能体小车的寄存器stm32中；

步骤(二)、采集图像：单目摄像头按周期将拍摄的图像传输到上位机中；

步骤(三)、位姿传输：对步骤(二)中获取的图像处理以获得各智能体小车的位姿信息，并将其先传输至上位机的寄存器stm32再传输至上位机的单片无线收发器芯片NRF24L01；

步骤(四)、位姿接收：上位机的单片无线收发器芯片NRF24L01发送端将智能体小车的位姿信息发送至各智能体小车的单片无线收发器芯片NRF24L01接收端，各智能体小车的单片无线收发器芯片NRF24L01接收端再传输至对应智能体小车的寄存器stm32内；

步骤(五)、位姿矫正：各智能体小车的寄存器stm32根据得到的位姿信息，和预设的位姿信息进行比较，并根据控制协议进行矫正；

步骤(六)、位姿判定：若经工作人员观测步骤(五)中矫正后的位姿未达到编队要求，转至步骤(二)进行循环，直至工作人员经观测矫正后的位姿达到编队要求。

2.根据权利要求1所述的一种多智能体小车分布式编队的实现方法，其特征在于：所述单目摄像头的标定选用软件OpenCV实现。

3.根据权利要求1所述的一种多智能体小车分布式编队的实现方法，其特征在于：所述单应性矩阵选用软件Matlab计算得到。

4.根据权利要求1所述的一种多智能体小车分布编队的实现方法，其特征在于：步骤(二)中的初始位姿信息和步骤(三)中的位姿信息均选用软件OPENCV计算得到。

5.根据权利要求4所述的一种多智能体小车分布式编队的实现方法，其特征在于：上位机将图像进行预处理和图像处理均包括如下步骤：

a:采用HSV色域处理；b：进行均值滤波处理；3：进行阈值筛选处理。

6.根据权利要求1所述的一种多智能体小车分布式编队的实现方法，其特征在于：构造出的世界坐标和平面坐标的一一对应的关系如下：

其中：r₁,r₂为旋转矩阵，t为平移向量。

7.根据权利要求1所述的一种多智能体小车分布式编队的实现方法，其特征在于：所述控制协议为

u_i＝Kv_i

其中x_i，分别表示第i个智能体小车的位置与速度，x_j，v_j分别表示与智能体i邻接的其他智能体，a_ij是邻接矩阵的项，c是耦合增益，L和K是相应的反馈矩阵，A是状态矩阵，B是控制矩阵。

8.根据权利要求1所述的一种多智能体小车分布式编队的实现方法，其特征在于：所述步骤(三)中，位姿信息通过串口传送至上位机的寄存器stm32；寄存器stm32通过接口spi传输给单片无线收发器芯片NRF24L01。