[发明专利]多智能体目标搜捕自主决策协调控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多智能体控制领域的装置，具体说是通过传感器、无线通信等技术，利用智能体的自主决策能力完成智能体搜寻目标障碍物的协调控制装置。

背景技术

目前，工业系统正向大型、复杂、动态和开放的方向转变，传统的工业系统和多机器人技术在许多关键问题上遇到了严重的挑战。分布式人工智能(DAI，Distributed Artificial Intelligence)与多智能体系统(MAS,Multi-Agent System)理论为解决这些挑战提供了一种最佳途径。

多智能体系统是多个智能体组成的集合，它的目标是将大而复杂的系统建设成小的、彼此互相通信和协调的，易于管理的系统。在多智能体系统中，每个智能体具有独立性和自主性，能够解决给定的问题，自主地推理和规划并选择适当的策略，以特定的方式影响环境。由于智能体的这些特性，使其能够模仿许多群集动物完成某种行为，给许多领域的研究带来了帮助。分布式多智能体控制使每个智能体具有一定的决策权，能够通过无线通信技术完成信息的交互，通过全局定位传感器获取自己的位置信息，从而进行协调控制共同完成某项任务。因此，有效地多智能体协调控制策略十分重要。

中国专利公开号CN101944201A，公开日2011年01月12日，发明创造名称为一种基于多智能体的炼钢车间天车调度仿真方法，该申请案公开了一种基于多智能体的炼钢车间天车调度仿真方法，其工艺步骤包括：根据炼钢车间天车调度的特点，利用多智能体的思想，构建基于多智能体的炼钢车间天车调度仿真模型，并设计了各智能体结构，在其运行中，将全局目标引入模型，采用基于时间倒推和模型沿流程演化相结合的方法，确定局部目标，进而由模型演化规则与局部目标来确定目标工位。该发明充分全面的考虑了时间、空间以及资源上的各种约束条件，所建立的模型，可同时消除天车之间的空间冲突和时间冲突，能及时有效地满足各设备上任务对天车的需求并缩短物料平均通过时间，且由于全局目标的引入，使天车调度策略及运行结果与生产实际更相符。其不足之处是：该发明体现了集中式多智能体协调控制思想，没有涉及到多智能体的分布式控制，无法充分的发挥单个智能体的智能性，当单个智能体遇到问题时需要全局控制，每个智能体中没有单独控制其行为决策的处理器，从而降低了智能体执行任务时的快速性与灵活性。

中国专利公开号CN102044148A，公开日2011年05月04日，发明创造名称为基于多智能体的交通控制方法及其集成系统。该申请案公开了一种基于多智能体的交通控制方法，其步骤是：中心级从智能交通子系统中采集交通信息数据并将其传输给数据库；交通数据分析和挖掘模块对交通信息数据进行分析和挖掘处理，然后判断交通流状态并将该状态传输到多控制系统协同模块；存储有不同交通流状态下的控制手段和方案的多控制系统协同模块根据上述交通流状态匹配对应的控制手段和方案形成协同控制指令，并将协同控制指令下发给分层递阶实施模块；分层递阶实施模块将所述协同控制指令分配到现场级的交通控制器；交通控制器根据接收到的所述协同控制指令控制现场终端设备工作。其不足之处是：此发明运用多智能体集中式控制思想，以中心级为核心，通过各个智能体执行模块最终完成了多智能体交通控制，但是在完成控制过程中完全是从上到下的信息传递，没有信息的反馈，每个智能体子模块无法独立的采集周围环境数据进行处理，这样当某一智能体模块环节出现问题时，无法将信息向上反馈并做出及时的处理，降低了控制系统的灵活性与稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服复杂环境下人类搜捕目标的不便，提出了一种使用具有自主决策权的多智能体完成目标搜捕的协调控制装置。有效地减少了未知环境带来的伤害，充分使用了智能体的自主判断完成任务的能力。

本发明是通过以下技术方案实现的：