一种基于近场子集划分的多机器人任务分配算法

作者：宋薇^*; 高原; 沈林勇; 章亚男

来源：机器人, 2021, 43(05): 629-640.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.200337

• 多机器人系统
• 任务分配
• 任务链优化
• 蚁群算法
• 遗传算法

针对医护人员重复、机械地配送医疗物资工作效率低的问题,使用了多机器人进行替代,并提出了一种基于"任务地点"近场子集划分的多机器人群体智能任务分配算法。首先采用蚁群算法对任务集进行有序排列,形成一条近场相关的任务链。然后根据任务完成的时间和机器人的路径成本设计目标优化函数,利用遗传算法对该任务链进行子集划分,再将任务子集分配给机器人个体。最后模拟了医院病房的应用场景,设计并搭建了一套多机器人医疗物资运输分配系统。用户在该系统的操作平台上,通过可视化界面能够实时发布新任务,查看已发布任务的分配情况,以及查看机器人的路径。基于该模拟实验平台,对3种不同的任务分配算法进行对比分析,结果是本文算法的分配结果最为合理,所有任务都在规定的时间内完成,机器人的行驶距离大幅缩短。所提出的多机器人任务分配算法可有效解决医疗环境中医疗物资的配送问题,提高了系统的工作效率。

• 单位
  自动化学院; 上海大学