基于并行蟻群算法的多機器人協(xié)作研究.pdf

1、多機器人協(xié)作問題是當(dāng)前機器人技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點和難點。隨著分布式人工智能的理論和應(yīng)用的發(fā)展，多智能體系統(tǒng)理論以其突出的靈活性和適用性，被應(yīng)用于多機器人協(xié)調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域，并成為機器人學(xué)中一個新的研究熱點。但多智能體協(xié)作技術(shù)還不成熟，在協(xié)作機制方面，如協(xié)作時機、協(xié)作過程、協(xié)作機理、協(xié)作協(xié)議等方面的研究還遠遠不夠?！枰M一步深入研究多智能體協(xié)作模型和協(xié)作方法。 多機器人系統(tǒng)的聯(lián)盟組成是多機器人系統(tǒng)協(xié)作的重要協(xié)作方法，近年來，聯(lián)盟機制已成

2、為MAS研究的一個重要方面，得到了越來越多的重視。在MAS中，Agent之間組成聯(lián)盟不僅可以求解那些單個Agent不能完成的任務(wù)，而且可以調(diào)整目標(biāo)、消解沖突、共享資源，共同構(gòu)造優(yōu)化求解方案，從而使得整個MAS系統(tǒng)能夠以最優(yōu)的配置、最高的效率來求解既定任務(wù)，并獲得最大利益。Agent聯(lián)盟生成問題就是面向任務(wù)，尋找最優(yōu)的聯(lián)盟組合，使聯(lián)盟值盡可能大。在MAS中，各Agent之間都存在彼此合作形成聯(lián)盟的可能，為了得到一個滿意的結(jié)果必須考慮所有或

3、大部分的聯(lián)盟組合可能，因而聯(lián)盟生成問題是一個復(fù)雜的組合優(yōu)化問題。 蟻群算法是一種新型的智能優(yōu)化算法，該算法已在求解組合優(yōu)化問題取得了很好的效果，顯示出求解復(fù)雜優(yōu)化問題方面的優(yōu)勢。螞蟻算法具有潛在的并行性，體現(xiàn)了螞蟻系統(tǒng)智能個體的自組織性。 本文利用蟻群算法的并行工作策略和自組織原理，結(jié)合多機器人的協(xié)作機制提出了多機器人動態(tài)優(yōu)化聯(lián)盟組成算法。這種方法目的是避免系統(tǒng)的死鎖問題和資源浪費，提高系統(tǒng)的工作效率，減少聯(lián)盟組成的計算