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龍圖騰網(wǎng)獲悉西北工業(yè)大學(xué)申請的專利一種基于合成信息素模型的多機(jī)器人動態(tài)持續(xù)監(jiān)視實(shí)時路徑規(guī)劃方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114048899B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202111294115.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01C21/20；該發(fā)明授權(quán)一種基于合成信息素模型的多機(jī)器人動態(tài)持續(xù)監(jiān)視實(shí)時路徑規(guī)劃方法是由黃攀峰;王通;董剛奇;張夷齋;張帆設(shè)計研發(fā)完成，并于2021-11-03向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于合成信息素模型的多機(jī)器人動態(tài)持續(xù)監(jiān)視實(shí)時路徑規(guī)劃方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供一種基于合成信息素模型的多機(jī)器人動態(tài)持續(xù)監(jiān)視實(shí)時路徑規(guī)劃方法，解決現(xiàn)有多機(jī)器人動態(tài)路網(wǎng)持續(xù)監(jiān)視方法計算復(fù)雜度高、無法保持穩(wěn)定監(jiān)視效果的不足之處，以實(shí)現(xiàn)多個具有探測能力的機(jī)器人對含有復(fù)雜障礙的路網(wǎng)的協(xié)同持續(xù)監(jiān)視。包括：1識別個體位置，并計算監(jiān)視不確定度；2全局位置聲明；3信息素合成；4信息素更正；5利用合成信息素計算機(jī)器人到無向帶權(quán)圖中相鄰監(jiān)視點(diǎn)的監(jiān)視收益值；6確定移動方向，生成監(jiān)視路徑點(diǎn)。

本發(fā)明授權(quán)一種基于合成信息素模型的多機(jī)器人動態(tài)持續(xù)監(jiān)視實(shí)時路徑規(guī)劃方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于合成信息素模型的多機(jī)器人動態(tài)持續(xù)監(jiān)視實(shí)時路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：1識別個體位置，并計算監(jiān)視不確定度1.1讀取環(huán)境模型；環(huán)境模型由靜態(tài)的觀測障礙Q和由加權(quán)監(jiān)視點(diǎn)及可行邊組成的路網(wǎng)G所組成的胞組Q,G；Q＝{q1,q2,…,qn}是一組多邊形集合，G＝V,E,D,W是一個無向帶權(quán)圖；V＝{v1,v2,…,vN}是監(jiān)視點(diǎn)集合，xi,yi表示vi∈V的坐標(biāo)，N表示監(jiān)視點(diǎn)個數(shù)，E＝{e1,e2,…,eM}是可行邊集合，M為可行邊數(shù)目，D＝{d1,d2,…,dM}表示邊長集合，W＝{σ1,σ2,…,σN}為監(jiān)視權(quán)重集合；1.2利用環(huán)境模型通過監(jiān)視點(diǎn)到機(jī)器人中心相對距離ds的分段概率函數(shù)來構(gòu)造機(jī)器人對路網(wǎng)上的監(jiān)視點(diǎn)的監(jiān)測準(zhǔn)確度模型；1.3利用監(jiān)測準(zhǔn)確度模型計算監(jiān)視不確定度；1.4判斷各個機(jī)器人是否抵達(dá)環(huán)境模型中的監(jiān)視點(diǎn)，若抵達(dá)，則執(zhí)行步驟2，若不抵達(dá)，待其抵達(dá)后執(zhí)行步驟2；2全局位置聲明每個機(jī)器人對剛剛離開、即將途經(jīng)和計劃去往的位置均進(jìn)行聲明；3信息素合成3.1利用監(jiān)視不確定度計算釋放信息素 其中，是第i點(diǎn)的釋放信息素，ViO是第i個監(jiān)視點(diǎn)的完全監(jiān)視點(diǎn)集，||ViO||是Ovi中所含監(jiān)視點(diǎn)的個數(shù)，ujt是Ovi中第j個點(diǎn)在t時刻的不確定度，umax是當(dāng)前時刻下的全局最大不確定度；3.2利用釋放信息素以及全局位置聲明中的位置信息計算擴(kuò)散信息并進(jìn)行信息素變異；其中，計算擴(kuò)散信息素具體為： 其中，ViA是第i個監(jiān)視點(diǎn)的鄰居集合，即與第i監(jiān)視點(diǎn)有邊連接的監(jiān)視點(diǎn)的集合，PUi,j是第i個點(diǎn)接收到的從第j點(diǎn)傳播來的信息素，計算為： 其中，表示第j個鄰接點(diǎn)的合成信息素，Cdi,j是擴(kuò)散損耗函數(shù)，β是吸收系數(shù)，Iit是t時刻時第i個監(jiān)視點(diǎn)的吸收因子，pm0是最小擴(kuò)散度；擴(kuò)散損耗函數(shù)Cdi,j，它表示合成信息素在第i和第j個監(jiān)視點(diǎn)之間擴(kuò)散時的數(shù)值損耗，有 其中，cL是損耗系數(shù)，這是人為設(shè)定的變量，用于控制損耗速度，是擴(kuò)散成本，用于控制局部的損耗強(qiáng)度，的初始值為||Di,j||，假設(shè)任意vu是機(jī)器人移動速度，tlim是期望時間,σj是第j個監(jiān)視點(diǎn)的監(jiān)視權(quán)重；吸收系數(shù)β＝minukt:k＝1,2,...,N∧ukt≠0，吸收因子Ijt： 其中，Vc表示所有被機(jī)器人占據(jù)的監(jiān)視點(diǎn)的集合，vj表示第j個監(jiān)視點(diǎn)；信息素變異具體為：令任意vRi與其所有的鄰居之間的擴(kuò)散成本vRi與vLi之間的擴(kuò)散成本其中，ELr∈EL＝{EL1，EL2，…,ELR}為監(jiān)視點(diǎn)vRr和vLr相連的邊，η和κ為成本控制量；令任意且ir，OPi的釋放信息素pir＝υ，同時，令任意的釋放信息素pjr＝γ，且滿足其中，υ和γ為協(xié)同強(qiáng)度控制量；3.3利用釋放信息素和擴(kuò)散信息素合成信息素 4信息素更正找出步驟3.3中合成信息素最大的坐標(biāo)作為機(jī)器人計劃去往的位置；如果機(jī)器人計劃去往的位置滿足dcddL時，修改機(jī)器人計劃去往的位置的不確定度為1，并返回至步驟3；若不滿足，執(zhí)行步驟5；其中，d為機(jī)器人的當(dāng)前距離到計劃去往的位置的距離；dc表示機(jī)器人的觀測半徑，dL表示機(jī)器人的探測極限；5利用合成信息素計算機(jī)器人到無向帶權(quán)圖中相鄰監(jiān)視點(diǎn)的監(jiān)視收益值 其中，Aj是機(jī)器人去往第j個監(jiān)視點(diǎn)的監(jiān)視收益值；6確定移動方向，生成監(jiān)視路徑點(diǎn)6.1計算去往最大監(jiān)視收益值監(jiān)視點(diǎn)的路徑計算沿著去往該監(jiān)視點(diǎn)的方向θt 并以此計算前進(jìn)方向px,py，其中，px＝cosθt，py＝sinθt分別表示軌跡的坐標(biāo)增量；6.2生成監(jiān)視路徑點(diǎn)令機(jī)器人沿著前進(jìn)方向移動一個采樣時間間隔dt，得到下一時刻的軌跡點(diǎn)坐標(biāo)xN,yN，其中，xN,yN滿足xN＝xt+px*dt,yN＝y(tǒng)t+py*dt。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人西北工業(yè)大學(xué)，其通訊地址為：710072 陜西省西安市友誼西路127號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。