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李春 鄭志強
1、引言
80年代末，隨著機器人學、DAI和分布式系統(tǒng)的研究與發(fā)展，機器人已朝向分布式、系統(tǒng)化和智能化的方向發(fā)展．尤其是基于MAS的多機器人協(xié)作問題正受到越來越多的關注．目前智能體(Agent)還沒有統(tǒng)一的定義，一般被認為是一個能作用于自身和環(huán)境，并能對環(huán)境做出反應的物理的或抽象的實體［1］，是一個具有自主性、主動性、社會交互性及反應性的對象模型．MAS則是Agent的集合．每個Agent都是一個具有相同的問題求解方法的自治系統(tǒng)，能利用局部信息進行自主規(guī)劃，并能通過規(guī)劃推理解決局部沖突實現(xiàn)協(xié)作，從而完成與自身相關的局部目標．依據(jù)MAS的特性來組織和控制多個機器人，使之能夠協(xié)作完成單個機器人無法完成的復雜任務［7～9］是機器人學研究領域的新課題，具有重要的理論和現(xiàn)實意義．國外一些著名研究有：ACTRESS、CEBOT、SWARM等系統(tǒng)。
我們要實現(xiàn)的系統(tǒng)是以多個移動機器人為控制對象，以開闊區(qū)域為試驗環(huán)境，要完成多個隨機散布的機器人排成指定隊形的任務，每個機器人要有不同層次的合作能力．我們將機器人封裝為Agent和車體模型兩部分，其中Agent是廣義的機器人控制器，車體模型是機器人的物理實體．這樣，多機器人的合作就體現(xiàn)為多Agent的合作，各機器人依據(jù)其子目標，動態(tài)地規(guī)劃各自的運動序列，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(tǒng)任務．本文就是基于這樣的背景提出了系統(tǒng)原型．
2、合作機制與控制結(jié)構(gòu)
群體的智能行為要求多機器人之間必須能夠有效合作，這涉及多方面的問題，首先是如何組織機器人去完成任務，這是任務級的合作，體現(xiàn)為高層的組織形式與運行機制［2］．多機器人間關系明確后，合作又體現(xiàn)為具體的運動協(xié)調(diào)規(guī)劃與控制問題，這是控制級的合作，用來解決局部沖突． 根據(jù)系統(tǒng)任務的要求，我們選取協(xié)商和競爭的合作方式，實現(xiàn)如下合作機制：在任務層，實現(xiàn)了基于競爭的子任務指定；在行為層，通過采用動態(tài)優(yōu)先級設定技術消解局部沖突，實現(xiàn)了資源的合理分配［3］．
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