基于協(xié)作協(xié)進(jìn)化的多機(jī)器人協(xié)作機(jī)制研究.pdf

1、協(xié)作問題一直是自主多Agent機(jī)器人系統(tǒng)研究的關(guān)鍵問題之一.在多Agent協(xié)作搬運(yùn)多個(gè)物體的任務(wù)中,現(xiàn)有的協(xié)作協(xié)議難以取得最佳的協(xié)作效果.因此,有必要對(duì)多Agent的協(xié)作機(jī)制作進(jìn)一步的研究.該研究的目的是設(shè)計(jì)一種基于協(xié)作協(xié)進(jìn)化的多Agent協(xié)作機(jī)制,在該機(jī)制下,多Agent協(xié)作搬運(yùn)多個(gè)物體能在更短的時(shí)間內(nèi)完成.首先,分配給各Agent大小相等的搜索區(qū)間,各Agent在其區(qū)域內(nèi)完成物體搜索任務(wù);然后,以Agent任務(wù)的理想耗費(fèi)為參考,通過

2、任務(wù)分解的兩次分配過程,將搬運(yùn)物體較均衡地分配給各Agent;接著,每個(gè)Agent以其任務(wù)中所有物體編號(hào)的隨機(jī)排列為個(gè)體,產(chǎn)生初始種群;再接著,在各種群進(jìn)化的過程中,對(duì)新個(gè)體進(jìn)行適應(yīng)度評(píng)估,如果該個(gè)體與其它種群代表一起完成物體搬運(yùn)的協(xié)作效果較好,則賦予較高的適應(yīng)度,否則,賦予較低的適應(yīng)度,并在進(jìn)行種群迭代時(shí),用適應(yīng)度高的個(gè)體取代父代中適應(yīng)度低的個(gè)體,形成新一代種群,從而使得各種群朝著協(xié)作效果更好的方向進(jìn)化;最后,各Agent按照協(xié)進(jìn)化過

3、程結(jié)束后得到的最優(yōu)任務(wù)執(zhí)行序列完成物體搬運(yùn).運(yùn)用上述方法,通過對(duì)3個(gè)同構(gòu)的Agent協(xié)作搬運(yùn)8個(gè)物體的計(jì)算機(jī)模擬,得出了較之已有協(xié)議,基于協(xié)作協(xié)進(jìn)化的多Agent協(xié)作機(jī)制的多Agent系統(tǒng)能在更短的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)搬運(yùn)的結(jié)論.且測(cè)試過程表明,該協(xié)作機(jī)制具有良好的穩(wěn)定性,算法收斂.由此說明,這種新的協(xié)作機(jī)制能有效提高多機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)作效率.該協(xié)作機(jī)制的研究成功,不僅豐富和發(fā)展了多機(jī)器人協(xié)作理論,而且為多機(jī)器人群體協(xié)作行為的研究提供了一種新的