[发明专利]一种移动机器人集群自主存活检测与分布式协调方法

说明书

本发明公开了一种移动机器人集群自主存活检测与分布式协调方法，该方法包括移动机器人集群开机和关机过程自主存活检测与分布式协调过程，通过在开机与关机过程中利用分布式协调方法来修改集群中机器人对应的存活列表即可实现在开机与关机过程中机器人自主存活状态的检测。本发明解决了在不可靠网络环境下集群中移动机器人存活状态的自主管理与检测，并通过分布式协调方法实现，减少了移动机器人在路径规划、任务分配、公共资源分配的时候机器人相撞、任务分配错误、公共资源分配不均等问题。

技术领域

本发明涉及移动机器人领域，尤其涉及一种移动机器人集群自主存活检测与分布式协调方法。

背景技术

目前各种移动机器人已经成为企业内部物流、智能工厂、先进物流的重要设备，在提升企业内部物流的自动化、信息化和智能化方面起着非常重要的作用。然而在不可靠网络的情况下，集群中的移动机器人的存活状态管理较为困难，易导致集群中机器人的数据不同步，使得集群中机器人在路径规划、任务分配、公共资源分配的时候容易造成机器人相撞、任务分配错误、公共资源分配不均等问题。因此，本发明的目的是为了解决在不可靠网络环境下集群中移动机器人存活状态的自主管理与检测，并通过分布式协调方法实现。

发明内容

本发明的目的在于克服网络不可靠情况下集群中机器人存活状态难以管理的情况，并利用分布式协调方法实现机器人在开机过程和关机过程中的自主存活检测。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种移动机器人集群自主存活检测与分布式协调方法，包括移动机器人集群开机和关机两个过程的自主存活检测和分布式协调，集群中每一个移动机器人均具有一份存活列表，包含集群中移动机器人的序号、集群中移动机器人写入状态以及集群中移动机器人通知状态。

移动机器人集群开机过程自主存活检测与分布式协调的具体过程包含如下步骤：

步骤1-1：集群中每一个移动机器人开机时，首先将自身存活列表中自身写入状态从关机修改为开机，同时将自己开机的消息通知到集群中其它移动机器人。

步骤1-2：集群中开机的机器人尝试在集群中其他机器人的存活列表上写入自身当前的开机状态；如果写入成功，则将自身存活列表上对应序号机器人的通知状态改为开机通知成功；若写入不成功，则进行周期性尝试，每次尝试写入时先判断自身存活列表中对应序号机器人的写入状态是否已经被修改为开机，若是则进行无限次尝试，若不是则尝试指定次数后结束。

步骤1-3：统计集群中移动机器人存活数量时，按照集群中的每个机器人各自对应存活列表中机器人写入状态进行判断，成功写入代表机器人存活，自身存活列表上对应序号机器人的通知状态改为未通知成功。

移动机器人集群关机过程自主存活检测与分布式协调的具体过程包含如下步骤：

步骤2-1：集群中每一个机器人关机时，需要通知自身存活列表中通知状态为开机通知成功的机器人和在自身存活列表中写入状态为开机的机器人将要关机的信息。

步骤2-2：集群中机器人在关机时，停止对存活列表中通知状态为未通知成功的机器人发送开机通知。

步骤2-3：集群中机器人关机判断条件：(1)存活列表中所有状态均为关机或未通知成功；(2)已经对存活列表中通知状态为未通知成功的机器人停止进行开机通知。

进一步地，集群中的机器人在通知集群中其它机器人开机与关机状态时使用同一线程，只能同时进行一个操作。

进一步地，所述移动机器人开机前存活列表中的状态分为两种情况：(1)关机后重新开机，其存活列表默认值为集群中移动机器人写入状态均为关机和集群中移动机器人通知状态均为未通知成功；(2)复位重启开机时，其存活列表状态保持之前状态不变。