CN119494454A 一种多无人艇的任务分配和路径规划方法及系统 （哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地）

一种多无人艇的任务分配和路径规划方法本公开提供了一种多无人艇的任务分配和区域的全域地图；确定目标区域所包括的任务2根据所述任务区的聚类中心的位置和所述无人艇的位置，将所述针对每个任务区，对所述无人艇进行路径规划，使所述无人艇完成对所有所述针对每个任务区，对所述无人艇进行路径规划，使所述无人艇确定无人艇的位置信息，基于所述位置信息通过维诺图将所述将所述区域地图进行融合得到所述目标区域根据所述聚类中心的位置和所述无人艇的位置确定每艘无人艇到每个聚类中心的避根据第一指标、第二指标和第三指标对所述无人艇的路径规划进确定与所述第一指标对应的第一权重，与所述第二指标对应的述第三权重确定所述无人艇对每一任务点进行资源补给的总指3控制所述无人艇移动至所述目标任务点对所述目标任务点进行资源补给至所述目标任务分配和路径规划模块，用于根据目标区域划分多个任务给时的路径进行规划。运动控制模块，用于控制无人艇的运动使无人艇完成对应任务区内任务点的资源补推进与转向模块，用于控制无人艇的移动和转向使无人艇完成4动至所述目标任务点对所述目标任务点进行资源补给至所述目标任务点获取所需资源量[0006]在一可实施方式中，所述根据所述任务区的聚类中心的位置和所述无人艇的位5所述目标任务点对所述目标任务点进行资源补给至所述目标任务点获得所需区的任务点进行资源补给时的路径进行规划。6[0015]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特[0016]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目[0017]图1示出了本公开实施例一种多无人艇的任务分配和路径规划方法的实现流程示图2示出了本公开实施例一种多无人艇的任务分配和路径规划方法的实现流程示图3示出了本公开实施例一种多无人艇的任务分配和路径规划方法的实现流程示图4示出了本公开实施例一种多无人艇的任务分配和路径规划系统的模块示意[0019]图1示出了本公开实施例一种多无人艇的任务分配和路径规划方法的实现流程示7地图上，确定各无人艇的位置，得到以各无人艇为顶点的德洛内Delaunay三角形，根据无人艇的距离小于到其他无人艇的距离，该距离为任一点到无人艇的避障距离，即域内的点P到第i个区域的无人艇的避障距离小于等于到其他区域的无人艇oj的避障距步骤202，根据聚类中心的位置和无人艇的位置确定每艘无人艇到每个聚类中心8区的聚类中心的位置和每艘无人艇的位置。根据概率路线图（ProbabilisticRoadmap，i=1,2,.…n，Ck表示任务区的聚类中心的位置，k=1,2,.…n，n为任务区和无人艇的数量，对所有的无人艇和聚类中心，构建任务分配函数为f，f是一个从{1,2,.…n}到{}的双射，F为函数空间，函数D(d,f(cx)表示从任务区的聚类中心的位置f(cx)到无人艇的位置dr的Dubins路径之和，即每艘无人艇到每个任务区的聚类中心的步骤302，根据无人艇的坐标和携带资源量以及每一任务点的坐标和所需资源量步骤303，控制无人艇移动至目标任务点对目标任务点进行资源补给至目标任务点获取所需资源量后，根据无人艇的新坐标和剩余资源量确定无人艇的下一个目标任务艇给所在任务区的任务点进行资源补给的过程划分为多次操作，决策无人艇进行何种操源补给也可能是补给站完成因自身携带资源不足返回补给站进行资源9人艇携带资源量的任务点作为初始任务点，再根据PRM算法获取从无人艇的坐标到初始任第i次操作后任务区内还未完全获得所需资源量的任务点的数量，ri表示进行第i次操作对其进行资源的补给量为5t，那么其所需资源量变为0，此时可将该任务点从状态si中删点进行资源补给过程中，当无人艇对某一任务点进行资源补给使任务点获得所需资源量第i+1次操作后的坐标或所需资源量相比第i次发生变化，则Lir1为坐标或所需资源量发化的任务点对应的向量的所需资源量部分，即若si+1与si相比，某一任务长度，移动到任务点所消耗的能量和移动到任务点后对任务点进行资源补给所需要的时控制无人艇移动至目标任务点对目标任务点进行资源补给至目标任务点获得所艇的速度恒定，因此任务点的等待时间与无人艇移动的总Dubins路径成正比关系，该总[0049]根据上述公式确定最小的总指标结果，以此确定总指标结果最小时对应的任务[0051]图4示出了本公开实施例一种多无人艇的任务分配和路径规划系统的模块示意于对无人艇向所在任务区的任务点进行资源补给时的路径进行因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到RAM503并由计算单元501执行时，可以执行上文描述的一种多无人艇的任务分配和路径规划方法的一个或多个步机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器[0067]用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器器以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球用户可以通过该键盘面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端_服务器关系的计如，本发公开中记载的各步骤可以并