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专利号: 2018115464026
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-05-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于栅格地图的多移动机器人系统栅格点前瞻性防死锁动态分配方法,其特征在于,所述多个移动机器人共用一个栅格地图;所述分配方法包括步骤;

(1)获取栅格地图中栅格点的坐标、栅格点的状态、栅格地图中的障碍物位置、各移动机器人的位置、各移动机器人已规划的路径;根据获取的信息标识所有栅格点及其状态:记所有栅格点的集合为V={vj|j∈N且1≤j≤NV},其中,vj表示第j个栅格点,NV为栅格点总数;vj的状态标识为Occupy(vj),Occupy(vj)=0表示栅格点vj未被占用,Occupy(vj)=1表示栅格点vj已被占用,占用栅格点vj的机器人记为R(vj);

(2)记第i个移动机器人为Ri,i∈N,且1≤i≤NR,N表示正整数,NR表示移动机器人的总数;记Ri已规划的路径为Path(Ri),将系统根据Path(Ri)已分配给Ri的栅格点中最靠近Path(Ri)终点的栅格点作为Ri的临时停靠点,记为FinOcc(Ri);记从FinOcc(Ri)开始沿着路径Path(Ri)前向第k个栅格点为(3)逐一为移动机器人分配栅格点,其中,为移动机器人Ri分配栅格点的步骤包括:(3-1)初始化k=1;

(3-2)根据 的状态标识判断栅格点 是否已被其他移动机器人占据,

若是,则直接进入步骤(3-6);否则,执行步骤(3-3);

(3-3)假定将栅格点 分配给机器人Ri,根据假定的分配结果构建阻塞图GQ(VQ,EQ),GQ(VQ,EQ)为有向图,VQ为顶点集,EQ为边集,VQ={vj|vj∈VT}

其中,vj表示第j个栅格点,VT表示所有移动机器人临时停靠点的集合,ejk表示从栅格点vj到vk的单向路径;

(3-4)根据构建好的阻塞图,检测阻塞图中是否存在环路死锁,若不存在,则执行步骤(3-5),否则,执行步骤(3-6);

(3-5)将栅格点 分配给机器人Ri;计算k=k+1,判断是否满足k>Nc,若满足,则执行步骤(3-6),否则,返回步骤(3-2);其中,Nc为预设的每次为移动机器人分配栅格数的最大值;

(3-6)结束为移动机器人Ri分配栅格点;

(4)当为所有移动机器人分配过栅格点后,等待所有移动机器人按照各自路径顺序通过已分配栅格点,并停留在临时停靠栅格点后,返回步骤(3),重新对所有移动机器人进行栅格点分配。

2.根据权利要求1所述的一种基于栅格地图的多移动机器人系统栅格点前瞻性防死锁动态分配方法,其特征在于,判断阻塞图中是否存在环路死锁的方法为:当阻塞图中存在有向回路时表示存在环路死锁,一个有向回路表示一个发生环路死锁的阻塞路径。

3.根据权利要求2所述的一种基于栅格地图的多移动机器人系统栅格点前瞻性防死锁动态分配方法,其特征在于,检索阻塞图中的环路死锁的方法为:

1)假定移动机器人Ri进入阻塞图GQ(VQ,EQ),初始化: L={vcu},其中,vcu表示阻塞图中当前正在搜索的栅格点,L为发生环路死锁的阻塞路径;

2)判断阻塞图中是否存在vcu的前向邻节点Adj+(vcu);若不存在,则不会发生环路死锁;

若存在,则更新:vcu=Adj+(vcu),L=L+{Adj+(vcu)};

3)判断是否满足 若满足,则表示发生环路死锁,并输出L;若不满足,则返回步骤2)。