基于区域分工机制的异构群体机器人觅食任务数学分析

吉林大学学报(工学版)

基于区域分工机制的异构群体机器人觅食任务数学分析

杨永明，田彦涛

吉林大学通信工程学院，长春 130022

收稿日期:2007-07-15 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-11-01 发布日期:2008-11-01
通讯作者: 田彦涛

Mathematical analysis of heterogeneous swarm robots foraging based on region division mechanism

YANG Yong-ming，TIAN Yan-tao

College of Communication Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China

Received:2007-07-15 Revised:1900-01-01 Online:2008-11-01 Published:2008-11-01

摘要/Abstract

摘要：

根据机器人的能力进行区域分工，以提高群体机器人系统的觅食效率。为了系统研究异构群体机器人执行觅食任务时的群体行为，以比率方程为基础，构建了觅食任务的数学模型。并利用该模型，定量分析了机器人的数量及性能对觅食任务完成时间的影响。通过对数学模型的分析得出：外部机器人数增加时，外部机器人之间的干涉作用将减少觅食任务完成时间的改进；随着内部机器人与食物相遇率的提高，觅食任务完成时间的改进不断降低。

关键词: 自动控制技术, 群体智能, 群体机器人系统, 数学模型, 觅食任务

Abstract:

The region division according to robot ability was introduced to improve foraging efficiency of the swarm robot systyems. A mathematical foraging model was constructed based on the rate equation for the purpose of studying the collective behavior of heterogeneous swarm robot foraging. The analysis on the numerical effect as well as the preformance of robot on the time for finishing the foraging was preformed quantitatively by using the introduced mathematical model. The analysis of the mathematical model indcates that the effect of interference among outer robots will reduce the improvement of finishing time in foraging task when the outer robot number increases, and this improvement will decrease when the rate for inner robot increases to meet food.

Key words: automatic control technology, swarm intelligence, swarm robotic system, mathematical model, foraging task

中图分类号:

TP24

杨永明，田彦涛. 基于区域分工机制的异构群体机器人觅食任务数学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(06): 1396-1401.

YANG Yong-ming，TIAN Yan-tao . Mathematical analysis of heterogeneous swarm robots foraging based on region division mechanism[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(06): 1396-1401.

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[1]	顾万里,王萍,胡云峰,蔡硕,陈虹. 具有H_∞性能的轮式移动机器人非线性控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1811-1819.
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[13]	胡云峰, 王长勇, 于树友, 孙鹏远, 陈虹. 缸内直喷汽油机共轨系统结构参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 236-244.
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