李春 鄭志強

 1、引言

        80年代末，隨著(zhù)機器人學(xué)、DAI和分布式系統的研究與發(fā)展，機器人已朝向分布式、系統化和智能化的方向發(fā)展．尤其是基于MAS的多機器人協(xié)作問(wèn)題正受到越來(lái)越多的關(guān)注．目前智能體(Agent)還沒(méi)有統一的定義，一般被認為是一個(gè)能作用于自身和環(huán)境，并能對環(huán)境做出反應的物理的或抽象的實(shí)體［1］，是一個(gè)具有自主性、主動(dòng)性、社會(huì )交互性及反應性的對象模型．MAS則是Agent的集合．每個(gè)Agent都是一個(gè)具有相同的問(wèn)題求解方法的自治系統，能利用局部信息進(jìn)行自主規劃，并能通過(guò)規劃推理解決局部沖突實(shí)現協(xié)作，從而完成與自身相關(guān)的局部目標．依據MAS的特性來(lái)組織和控制多個(gè)機器人，使之能夠協(xié)作完成單個(gè)機器人無(wú)法完成的復雜任務(wù)［7～9］是機器人學(xué)研究領(lǐng)域的新課題，具有重要的理論和現實(shí)意義．國外一些著(zhù)名研究有：ACTRESS、CEBOT、SWARM等系統。

    我們要實(shí)現的系統是以多個(gè)移動(dòng)機器人為控制對象，以開(kāi)闊區域為試驗環(huán)境，要完成多個(gè)隨機散布的機器人排成指定隊形的任務(wù)，每個(gè)機器人要有不同層次的合作能力．我們將機器人封裝為Agent和車(chē)體模型兩部分，其中Agent是廣義的機器人控制器，車(chē)體模型是機器人的物理實(shí)體．這樣，多機器人的合作就體現為多Agent的合作，各機器人依據其子目標，動(dòng)態(tài)地規劃各自的運動(dòng)序列，在自主狀態(tài)下采用自主行為，在沖突狀態(tài)下采用合作行為，從而協(xié)作完成系統任務(wù)．本文就是基于這樣的背景提出了系統原型．　

2、合作機制與控制結構

    群體的智能行為要求多機器人之間必須能夠有效合作，這涉及多方面的問(wèn)題，首先是如何組織機器人去完成任務(wù)，這是任務(wù)級的合作，體現為高層的組織形式與運行機制［2］．多機器人間關(guān)系明確后，合作又體現為具體的運動(dòng)協(xié)調規劃與控制問(wèn)題，這是控制級的合作，用來(lái)解決局部沖突． 根據系統任務(wù)的要求，我們選取協(xié)商和競爭的合作方式，實(shí)現如下合作機制：在任務(wù)層，實(shí)現了基于競爭的子任務(wù)指定；在行為層，通過(guò)采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先級設定技術(shù)消解局部沖突，實(shí)現了資源的合理分配［3］．

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