[发明专利]一种拒止环境下基于粒子群算法的群体机器人控制方法有效
申请号: | 202111301771.0 | 申请日: | 2021-11-04 |
公开(公告)号: | CN114043476B | 公开(公告)日: | 2023-03-31 |
发明(设计)人: | 张军旗;刘欢;王成;臧笛;刘春梅;康琦 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | B25J9/16 | 分类号: | B25J9/16 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 应小波 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 环境 基于 粒子 算法 群体 机器人 控制 方法 | ||
1.一种拒止环境下基于粒子群算法的群体机器人控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤1、建立拒止环境下的攻防对抗场景,并初始化粒子群算法的参数;
步骤2、进攻机器人通过传感器探测周围环境信息,获取友方机器人和敌方机器人的态势信息,并利用惯性导航技术实时计算敌方领土的位置
步骤3、所述进攻机器人利用探测到的周围环境信息构建包含敌军机器人状态信息、友军机器人状态信息和敌方领土信息的适应度函数;
步骤4、利用粒子群算法优化所述适应度函数,得到所述进攻机器人的最优占位,并指导所述进攻机器人在下一时间片的移动与攻击;
步骤5、所述进攻机器人进行移动与攻击操作;
步骤6、如果存在一个进攻机器人进入敌方领土,则任务完成;否则判断是否达到最大运行时间,如果是,则任务失败;否则转到步骤2进行下一时间片的迭代。
2.根据权利要求1所述的一种拒止环境下基于粒子群算法的群体机器人控制方法,其特征在于,所述步骤1中建立拒止环境下的攻防对抗场景,并初始化粒子群算法的参数,具体为:初始化N个进攻机器人的位置、M个防守机器人的位置以及敌方领土的GPS定位坐标U;初始化粒子群算法中的粒子初始个数加速因子c1与c2,惯性权重w和问题的维度D;
所有机器人的属性相同,均具备P点血量,当机器人受到攻击时血量减p,当机器人血量小于等于0时,即该机器人被消灭。
3.根据权利要求1所述的一种拒止环境下基于粒子群算法的群体机器人控制方法,其特征在于,所述步骤2具体为:每个进攻机器人根据自己的位置和移动方向构建坐标系;通过传感器探测周围环境信息,获取友方机器人和敌方机器人的坐标,并利用惯性导航技术实时计算敌方领土的位置
4.根据权利要求1所述的一种拒止环境下基于粒子群算法的群体机器人控制方法,其特征在于,所述步骤3中所述进攻机器人利用探测到的周围环境信息构建进攻机器人的适应度函数,具体为:进攻机器人Ai根据敌军机器人状态信息、友军机器人状态信息和敌方领土信息构建适应度函数Fi,其表达式为:
Fi=f1+f2+f3
其中,f1是根据敌军机器人状态信息构建的对抗适应度,f2是根据友军机器人状态信息构建的协作适应度,f3是敌方领土适应度。
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