[发明专利]一种多机器人协作柔索驱动拣矸装备动态任务分配方法

摘要

本发明公开了一种多机器人协作柔索驱动拣矸装备动态任务分配方法，包括如下步骤：采用任务状态特征函数来描述各拣矸机器人当前任务状态；采用模糊控制理论中的三角形隶属度函数来描述目标矸石尺寸隶属度，根据上述目标矸石的尺寸隶属度函数以及各拣矸机器人当前的任务状态特征函数加权求和，定义各拣矸机器人的任务执行度，为闭区间[0，1]上的一个数，用字母Σ表示，机器人的任务执行度Σ＝ω1μ(d)+ω2φ(t)；通过比较柔索驱动拣矸装备中三台机器人的任务执行度，最终输出执行当前目标矸石分拣任务的机器人编号，并由该拣矸机器人子控制器根据当前矸石位姿信息，通过机器人运动学逆解分析，完成目标矸石的分级分拣工作。

主权项

一种多机器人协作柔索驱动拣矸装备动态任务分配方法，其特征在于，采用三台具有不同承载能力的拣矸机器人完成矸石分级分拣任务；具体包括如下步骤：S1、多机器人协作柔索驱动拣矸装备任务分配器的输入包括目标矸石的尺寸信息d以及各拣矸机器人完成当前目标矸石分拣任务已经历的时间为t；根据模糊理论，对于输入变量目标矸石的尺寸信息d论域为A：[dmin，dmax]，把它模糊化为：[B，M，S]，其中B(大)、M(中)、S(小)，其隶属度函数取为三角形隶属度函数μ(d)，其值域为[0，1]；矸石尺寸隶属度函数μB(d)、μM(d)以及μS(d)分别对用于矸石尺寸模糊集合B、M与S，即分别对应于三台拣矸机器人1#、2#、3#；S2、利用模糊理论，将各拣矸机器人的任务状态从绝对的两种状态执行任务以及待命(分别用1和0表示)扩充到闭区间[0，1]上的某一个实数，定义为机器人任务状态特征函数，用φ(t)来表示；假设某一拣矸机器人从接收到控制器发出的指令到完成矸石分拣工作所用的总时间为ta，对正在执行的矸石分拣任务，机器人已经历的时间为t，则该拣矸机器人的任务状态特征函数为S3、根据目标矸石的尺寸隶属度函数以及各拣矸机器人当前的任务状态特征函数加权求和，定义各拣矸机器人的拣矸任务执行度，为闭区间[0，1]上的一个数，用字母Σ表示，各拣矸机器人任务执行度Σ＝ω1μ(d)+ω2φ(t)；通过比较三台拣矸机器人的任务执行度，最终输出执行当前矸石分拣任务的拣矸机器人编号，并由该拣矸机器人子控制器根据当前矸石位姿信息，通过柔索驱动机器人位置逆解，反算出各个柔索的伸缩量，进而驱动末端抓斗运动到目标矸石的位置，完成矸石分拣工作。