[发明专利]一种空地机器人任务动态分配方法、存储介质及终端设备

权利要求书

1.一种空地机器人任务动态分配方法，其特征在于，包括步骤：

布局n个用于对m个任务点进行观测的空地机器人，并定义所述空地机器人的观测描述模型，所述空地机器人包括空中机器人和地面机器人，其中，n大于m，所述空地机器人的观测描述模型包括空中机器人的观测描述模型和地面机器人的观测描述模型，其中，定义空中机器人的观测描述模型为：β_aerial＝∑α₁×r_aerial+α₂×θ_aeeial+α₃×η_aerial，其中，β_aerial是用于执行任务时空中机器人的能力指数，α为相关系数，r_aerial为空中机器人执行任务时的空间分辨率，θ_aeeial为空中机器人执行观测任务时的倾斜角度，η_aerial为空中机器人执行任务时的空间覆盖范围；定义地面机器人的观测描述模型为：β_ground＝min{α₁×r_ground+α₂×η_ground,α₃×θ_ground,}，其中，β_ground是用于执行任务时地面机器人的能力指数，min{}为选取最小值函数，α为相关系数，r_ground为地面机器人执行任务时的空间分辨率，θ_ground为地面机器人执行观测任务时的倾斜角度，η_ground为地面机器人执行任务时的空间覆盖范围；

基于所述空地机器人的观测描述模型，按照时空特性建立任务点对应的状态模型，基于所述状态模型获取空地机器人执行任务点时的收益模型；

基于所述收益模型建立双阶段启发式任务分配策略，完成空地机器人的任务动态分配；

其中，基于所述空地机器人的观测描述模型，按照时空特性建立任务点对应的状态模型的步骤包括：假设任务空间中包含分布于二维平面上不同位置的m个任务点，定义第i个任务点在时刻t的状态值为S_i(t)，则第i个任务点的状态模型表示为：其中，S_i(0)是第i个目标点的初始状态值(S_i(t)0)，α_i是第i个目标点的状态变化率，β _j,i 是用于执行第i个任务的第j个空地机器人的能力指数，n_i是分配到该任务点的空地机器人的数量，ε是状态阈值；基于所述状态模型获取空地机器人执行任务点时的收益模型为：其中，d_ji表示第j个地面机器人距离第i个任务点的空间距离，表示第j个地面机器人在时刻t执行第i个任务取得的原始收益，所述空间距离为欧式距离、马氏距离或闵科夫斯基距离；

基于所述收益模型建立双阶段启发式任务分配策略，完成空地机器人的任务动态分配的步骤包括：在第一阶段，计算将第i个空地机器人分配给第j个任务点所获得的收益值矩阵，对于每个任务点，计算各个空地机器人执行所述任务点获得的最大收益值，并按最大收益值由大到小对任务点进行排序，排在前面的任务点优先选择一个对应的空地机器人；对于第j个任务点，从所述收益值矩阵中选择最大值对应的空地机器人与所述第j个任务点匹配；在第一阶段还包括步骤：遍历所有未分配的任务节点，从所述收益值矩阵中选择最大值对应的空地机器人与所述未分配的任务点匹配，直至每一个任务节点至少分配到一个空地机器人；在第二阶段，对于在第一阶段中未分配的空地机器人，计算将其分配给各个任务点所能产生的收益增加值矩阵，对于每个未分配的空地机器人，求得所述收益增加值矩阵中的最大值和第二大值之间的差值将所述未分配的空地机器人按值由大到小优先进行分配排序；对于当前未分配的空地机器人，从所述收益增加值矩阵中选择最大值对应的任务点与所述当前未分配的空地机器人匹配；在第二阶段还包括步骤：遍历所有未分配的空地机器人，根据所述收益增加矩阵选择对应分配的任务点，直至所有未分配的空地机器人全部分配。

2.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1所述空地机器人任务动态分配方法中的步骤。

3.一种终端设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及通信总线；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；

所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1所述空地机器人任务动态分配方法中的步骤。