CN119417202A 一种多机器人协调合作系统的最优调度搜索方法 （华侨大学）

一种多机器人协调合作系统的最优调度搜一种多机器人协调合作系统的最优调度搜索方资源使用情况和生产工艺工序构建多机器人协调合作系统的库所赋时Petri网模型；基于库所赋时Petri网模型构建最速激发策略下的状态态序列；结合Petri网的结构信息设计状态合并有效表征多机器人资源冲突关系及加工事件逻辑及时间关系的赋时Petri网模型，在此基础上2根据多机器人协调合作系统的机器人资源使用情况和生产工艺工序构建多机器人协基于库所赋时Petri网模型构建最速激发策略下的状态图，该状态图保留了对应加工通过全局搜索对状态图进行搜索可得到系统的最优调度方为初始状态的时间消耗；根据最速激发策略形式化表示状态的演化规则，给出变迁使能的逻辑条件和时间条述根据多机器人协调合作系统的机器人资源使用情况和生产工艺工序构建多机器人协调分析资源之间的冲突关系，构造最小冲突库所集合，集根据最小冲突库所集合构建Petri冲突结构；为每个最小冲突库所集合构造一个冲突构建多机器人协调合作系统的开始库所和结定义剩余延迟函数V:P→RK，表示将库所集合P映射到实数矩阵RK，其中，R表示所3延；剩余延迟函数v将库所p映射为一个k维向量v(p)，其中的元素vpi]表示第i个进入对于初始状态，给定任意pep和任意je1,2,…,k}：如果jsm(p)则,表示初始剩余延时中第j个进入库所的托肯的剩余延迟；如单位，变迁t可以激发的条件是vpe't,v(p)lpre(p,)]-iso，即该变迁的任意前向库所k+1个时间间隔表示为：;中的剩余延迟减去的值作为该托肯在中的剩余延迟，否则其剩余延迟为零；对于输入多机器人协同合作系统的库所赋时Petr根据初始标识和库所p的固定时延d(p)确定初始状态s,=(m,v,0)，并将放置在状态集合s和状态表L中；当状态表l不为空时候，将状态表发变迁t转化成m"v"根据v'计算得来；;构造状态间的转移变迁s',s")-i以及转移时间；4根据第一时间成本估计函数h(s,s,)和第二时间成本估计函数进行状态的合定义关键库所集合和目标库所集合；给定一个变迁t和一个状态s=(m,D,g8)，满足m(D)z0和的库所被定义为关键库所，关键库所集合记为。述根据第一时间成本估计函数h(s,s,)和第二时间成本估计函数进行状态的合并，如果对于新生成的状态s，如果存在状态s'=(m',v,g')es使得，则将状态s'从集合s中去除，并将状态s放置在集合s和状态表L中；s放置在集合s和状态表l中。5时间最短的加工事件序列。6机器人系统的Petri网模型搭建和状态空间表征问题没[0007]根据多机器人协调合作系统的机器人资源使用情况和生产工艺工序构建多机器人协调合作系统的库所赋时Petri网模型，其中，用资源库所表示机器人资源的状态，在[0008]基于库所赋时Petri网模型构建最速激发策略下的状态图，该状态图保留了对应7[0009]结合Petri网的结构信息设计状态合并规则，将不属于最优状态序列的冗余状态[0014]根据最小冲突库所集合构建Petri冲突结构；为每个最小冲突库所集合构造一个时延；剩余延迟函数v将库所p映射为一个k维向量v(p)，其中的元素vpi]表示第i个进则，表示初始剩余延时中第j个进入库所的托肯的剩余延迟；8的任意前向库所pe't中都具有可用托肯，并且[0024]所述状态随时间和变迁激发而演化的规则包括：如果变迁在状态se下可以激于被触发时刚刚被放置在库所中的任何托肯，其在中的剩余延迟等于初始延迟。[0029]根据初始标识和库所p的固ll过激发变迁t转化成m"v"根据v计算得来；[0031]判断状态s"=(m",",g")是否放置在状态集合s中；如果状态集合s中存在状[0032]构造状态间的转移变迁s',s")-i以及转移时间；[0033]输出有界状态空间图(S,QB,S,)。[0036]根据Petri网的结构信息和时间信息，构造从当前状态到目标状态的第一时间成本估计函数h(s,s,)，该时间估计函数小于等于当前状态到目标状态的实际时间成本9[0037]根据Petri网的结构信息和时间信息，构造从当前状态到目标状态的第二时间成本估计函数h(s,s:)，该时间估计函数大于等于当前状态到目标状态的实际时间成本r表示目标库所集合.中的一个库所；[0038]根据第一时间成本估计函数h(s,s,)和第二时间成本估计函数h(s,s:)进行状态[0040]定义路径T=pape…pa,，其中，所有库所pa,pa……P,EP，并且满足3t使得和成立，其中，i=1,2,…,I-1，I表示路径中库所的总个数，pre和post分别表示Petri网模型的前向关联矩阵和后向关联矩阵；[0041]路径的第一个节点和最后一个节点被表示为和，路径的时间成本为：[0042]定义关键库所集合和目标库所集合；给定一个变迁t和一个状态s=(m,v,g)m(D)z0和的库所被定义为关键库所，关键库所集合记为。[0043]优选的，所述根据第一时间成本估计函数h(s,s,)和第二时间成本估计函数,则将状态s'从集合s中去除，并将状态s放置在集合s和状态表L中；态表L中。在Petri网变迁上添加时间表示生产操作对应加工耗时最短的最优状态序列；品的生产线，其中ou对应于待加工工件由机器人R从装载站搬运到机器M，耗时8s；进入B产品的生产线，其中oa对应于待加工工件由机器人R从装载站搬运到机器M或os对应于机器人R将工件由机器M或搬运到卸载站，耗时序工艺及其耗时具体如表1所示。[0070]具体的，本实施例中步骤S101得到的多机器人协同作业系统的库所赋时Petri网作，其时延d(B)=8,d(B%)=34,d(B)=5；库所B,B,B,Bn,RBi分别对应于生产操分别对应于生产操作使用M,M,，