一种多智能体轨道螺栓作业机器人动态任务分配方法
2025-02-24 16:16
No.1343617559618134016
技术概要
PDF全文
本技术涉及机器人动态任务分配方法技术领域,具体涉及一种多智能体轨道螺栓作业机器人动态任务分配方法,包括以下步骤:获取需要被作业的轨道螺栓坐标和机器人数量;基于所获取的轨道螺栓坐标提取环境特征;根据所提取的环境特征进行任务区域划分;采用启发式算法对划分后的任务区域进行任务分配;控制轨道螺栓作业机器人执行分配的任务,通过引入环境特征提取和动态区域划分机制,有效解决了固定任务分配方案难以应对不均匀任务分布的问题,能够根据轨道螺栓的实际分布情况,自适应地调整任务区域的大小和边界,确保每个区域内的任务量尽均衡,从而提高了资源利用效率,避免了机器人负载不均的情况。
背景技术
随着铁路运输的快速发展,轨道养护工作的重要性日益凸显。作为轨道结构的关键组成部分,轨道螺栓的状态直接影响着列车运行的安全性和平稳性。传统的轨道螺栓养护工作主要依赖人工操作,不仅劳动强度大,效率低下,而且在复杂的作业环境中还存在一定的安全隐患。 近年来,随着自动化技术和人工智能的进步,轨道螺栓养护工作逐渐向智能化、自动化方向发展。目前,业界已经开发出了一些轨道螺栓作业机器人系统,这些系统在一定程度上提高了作业效率,减轻了工人的劳动强度。然而,现有的轨道螺栓作业机器人系统仍然存在一些亟待解决的问题。 首先,大多数现有系统采用固定的任务分配方案,缺乏对复杂多变的作业环境的适应能力。在实际作业中,轨道螺栓的分布往往是不均匀的,有些区域螺栓密集,有些区域则相对稀疏。固定的任务分配方案难以应对这种不均匀性,容易导致某些机器人负载过重而其他机器人处于闲置状态,影响整体作业效率。 其次,现有系统普遍缺乏实时动态调整机制。在作业过程中,会出现诸如机器人故障、局部作业环境变化等突发情况,而现有系统往往无法及时对任务分配进行调整,这不仅降低了作业效率,还影响作业质量和安全性。 再者,现有系统在任务分配时往往只考虑简单的空间距离因素,忽视了作业环境的复杂性和多样性。例如,某些区域因为地形或障碍物的原因而增加了作业难度,但这些因素在简单的距离计算中无法得到充分体现。 此外,现有系统在多机器人协作方面还存在不足。大多数系统采用独立作业模式,机器人之间缺乏有效的信息交互和协作机制,这限制了系统整体效能的发挥。 面对这些问题,亟需一种能够充分考虑环境特征、动态适应任务分布变化、实现多机器人高效协作的轨道螺栓作业任务分配方法。本发明正是针对这一需求而提出的。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
沈燕妮  孟建军  李德仓
技术所属: 兰州交通大学
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