[发明专利]多机器人任务分配的“协商-决策”市场拍卖求解方法

说明书

本发明公开一种多机器人任务分配的“协商‑决策”市场拍卖求解方法，属于多机器人任务分配领域，包括初始化信息；宣布任务区域信息以及对应成本，等待报价；对各任务区域分别报价；以任务区域为单位，根据各报价确定优先级；随机选择一个任务区域，并由最高优先级拍得；在余下的任务区域中再次随机选择一个任务区域，直至所有任务区域均被分配；在达成转接条件下，将拍得的任务区域转接协商，转接条件依托于互利；直至无法达成转接条件，协商结束，每个任务区域转接后的总报价向上汇报；比较每次的总报价，保留其中最少的一次，对应的各任务区域分配方法即为最终的分配方法。本发明采用改进的拍卖求解方法对目标任务进行低成本、高民主的分配。

技术领域

本发明涉及机器人任务分配技术领域，特别是涉及一种多机器人任务分配的“协商-决策”市场拍卖求解方法。

背景技术

对机器人解决日益复杂和多样化问题的需求日益增长，这决定了单个机器人不再是最佳解决方案；同时，机器人团队必须智能协调以成功执行任务。在这些需求的驱动下，许多研究工作集中在多机器人协调的挑战上，多机器人任务分配问题便是其中一种。

近年来，基于协商和基于市场的多机器人协调方法得到了广泛的应用。简单来说，可以将其理解为“拍卖”。首先，拍卖机器人向团队中的其他机器人发布任务信息，并请求投标；然后，团队中的每个机器人都根据自己的执行能力准备投标任务，然后将出价转发给拍卖机器人；最后，拍卖机器人将任务分配给拍价最高的机器人。

在此基础上，可以设想一种基于自由市场的协调方法，与传统市场方法不同的是，允许机器人间进行协商，即它们可以在任务分配结束后再次竞争与合作，互利互惠，合作共赢，最大化整体的利益。这就是所谓的“协商”。

在基于自由市场的基础上，还可以设想团队中有一位“决策者”，决策者可以通过交流或某种形式的观察了解团队的当前状态，最后决定最终的方案。这就是所谓的“决策”。

因此，目前亟需一种能够对目标任务进行低成本、高民主分配的拍卖求解方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种多机器人任务分配的“协商-决策”市场拍卖求解方法，以解决上述现有技术存在的问题，采用改进的拍卖求解方法对目标任务进行低成本、高民主的分配。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种多机器人任务分配的“协商-决策”市场拍卖求解方法，通过以下步骤实现：

步骤S1:初始化信息；

步骤S2：宣布任务区域信息以及对应成本，等待报价；

步骤S3：对各任务区域分别报价；

步骤S4：以任务区域为单位，根据各报价确定优先级；

步骤S5：随机选择一个任务区域，并由最高优先级拍得；

步骤S6：在余下的任务区域中再次随机选择一个任务区域，并重复所述步骤S5中的过程，直至所有任务区域均被分配；

步骤S7：在达成转接条件下，将拍得的任务区域转接协商，所述转接条件依托于互利；

步骤S8：重复所述步骤S7，直至无法达成转接条件，协商结束，每个任务区域转接后的总报价向上汇报；

步骤S9：比较每次的总报价，保留其中最少的一次，对应的各任务区域分配方法即为最终的分配方法。

优选的，所述步骤S3中，报价在成本价的85％至115％间确定。

优选的，所述步骤S4中，成本价的85％至100％代表对该任务区域的意愿度较低，则优先级较低；成本价的100％至115％代表对该任务区域的意愿度较高，则优先级较高；以任务区域为单位，报价越高将获得更高的优先级。