基于交换树的多机器人任务协调与负荷平衡方法

摘要 针对多机器人任务分工与协调过程中，未能有效解决的带任务偏序关系的负荷平衡问题，提出一种基于交换树的多机器人任务协调与负荷平衡方法。首先，通过有向赋权图（约束图）对带偏序关系约束的多机器人任务分工问题进行描述；其次，根据有向赋权图提出了初始任务分工策略，通过改进Dijkstra算法解决多机器人之间任务协调问题；最后，提出负荷平衡策略，通过交换树竞拍的方法解决机器人之间任务负荷不平衡问题。仿真结果表明，与一般Dijkstra方法相比，执行完任务负荷平衡策略之后，工作效率明显提高了12%，机器人之间的任务负荷差也减少了30%，验证了该方法的有效性