基于任务规划的多机器鱼协作策略

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1、doi:10.3969/j.issn.1006-1576.2012.11.022基于任务规划的多机器鱼协作策略张明，蒋玉莲，丁勇(西南民族大学电气信息工程学院，成都610041)摘要:为解决2D仿真机器鱼比赛中多鱼对抗项冃的任务分工、整体合作及实时动态调整问题，提出基于多机器伯协作任务规划原理的协作策略。根据机器血门身完成任务的能力和效率，将给定的任务分解和分配，按照各比赛项目的特征分别采取不同的协作策略：对2vs2采用胖协作分配方式，5vs5项目采用集中分配方式，并设计了三鱼协作队形以提高动作的有效性。仿真

2、结果表明：该协作任务规划方法可增强多鱼的协作能力、动态调胳能力和进球率，较好地满足了多机器鱼系统的控制要求。关键词：机器鱼；协作；任务规划；策略中图分类号：TP242文献标志码：AMultipleRobotFishCooperationStrategyBasedonMissionPlanningZhangMing,JiangYulian,DingYong(SchoolofElectric&InformationEngineering,SouthwestUniversityforNationalities,Ch

3、engdu610041,China)Abstract:Tosolvetheproblemsoftaskdivision,cooperationandreal-timedynamicadjustmentinthe2Dsimulationrobotfishgame,thispaperproposesthestrategybasedontheprincipleofmultiplerobotcooperativemissionplanning・Decomposeandassignthetaskaccordingtot

4、hecapacityandefficiencyofeachrobotfish.In[ermsofthecharacteristicsofcompetition,wetakecorrespondingstrategy:in2vs2competition,thestrategyisassigningthetasksamongthefishesincooperationpattern.Thestrategyof5vs5competitionisassigningthetasksamongfishesinmaster

5、-slavepattern・Althesametime,wedesigncollaborativeformationofthreefishes(oimprovetheefficient.Theresultshowsthatthesestrategicscanenhancefishes'cooperationability,dynamicadjustmentabilityandtherateofscoring,meetthecontrolrequirementsofmultiplerobotfishessyst

6、em.Keywords:robotfish;cooperation;missionplanning;strategy0引言水下机器人是人类开发利用海洋资源的重要手段。由于仿生机器鱼具有效率高、机动性好、噪音低等特点，成为机器人研究领域的热点Z—⑴。中国水屮机器人比赛则为大学牛研究机器角的仿牛特性、机械原理及控制方式搭建了良好的平台。在2D仿真机器鱼比赛中，人多数项日为多条机器鱼参加任务，如何对多鱼进行合理分工H使其默契协作，是冃前迫切需耍解决的问题。笔者基于多机器人协作任务规划原理，提出基于多机器鱼协作任务规

7、划原理的协作策略。1多机器人协作任务规划原理1」任务分解机器人需要根据口身完成任务的能力和效率，将给定的任务分解成若干子任务。一般有2种分解方洙⑵:1)按环境分解。当各个目标分散在广阔的工作环境小时，按照冃标聚集的特点，将整个工作区分解成若干个子区域，针对每一个子区域目标的搜集任务就是一个独立的子任务。各个子任务之间相对独立，便于控制与管理。2)按完成步骤分解。把整个任务分解成若干步骤来完成，完成一件任务，需耍经过多个流程和环节，每一个流程和环节Z间相互联系，相互彩响，某些时候还能相互转化。机器人只冇把每个子

8、任务依次完成，才能完成整个任务。1.2任务动态分配I)群协作分配。收稿日期:2012-06-29；修回日期:2012-07-10基金项目：西南民族大学大学生创新创业训练计划项目(201210656007)；西南民族大学科研项目(20I2NFW002)；西南民族大学中央高校基本科研业务费专项项目(11NZYTD07)作者简介：张明(1991_),男，四川人，木科，从爭信号处理与智能控制研究。群协作就是