基于協(xié)作協(xié)進化的多機器人協(xié)作機制研究.pdf

1、協(xié)作問題一直是自主多Agent機器人系統(tǒng)研究的關(guān)鍵問題之一.在多Agent協(xié)作搬運多個物體的任務(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,有必要對多Agent的協(xié)作機制作進一步的研究.該研究的目的是設(shè)計一種基于協(xié)作協(xié)進化的多Agent協(xié)作機制,在該機制下,多Agent協(xié)作搬運多個物體能在更短的時間內(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)的理想耗費為參考,通過

2、任務(wù)分解的兩次分配過程,將搬運物體較均衡地分配給各Agent;接著,每個Agent以其任務(wù)中所有物體編號的隨機排列為個體,產(chǎn)生初始種群;再接著,在各種群進化的過程中,對新個體進行適應(yīng)度評估,如果該個體與其它種群代表一起完成物體搬運的協(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,并在進行種群迭代時,用適應(yīng)度高的個體取代父代中適應(yīng)度低的個體,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化;最后,各Agent按照協(xié)進化過

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.運用上述方法,通過對3個同構(gòu)的Agent協(xié)作搬運8個物體的計算機模擬,得出了較之已有協(xié)議,基于協(xié)作協(xié)進化的多Agent協(xié)作機制的多Agent系統(tǒng)能在更短的時間內(nèi)完成任務(wù)搬運的結(jié)論.且測試過程表明,該協(xié)作機制具有良好的穩(wěn)定性,算法收斂.由此說明,這種新的協(xié)作機制能有效提高多機器人系統(tǒng)的協(xié)作效率.該協(xié)作機制的研究成功,不僅豐富和發(fā)展了多機器人協(xié)作理論,而且為多機器人群體協(xié)作行為的研究提供了一種新的