多智能体分层式集群控制方法、装置及协同作业系统与流程

本公开实施例涉及机器人集群控制，更具体地，涉及一种多智能体分层式集群控制方法、多智能体分层式集群控制装置、及多智能体协同作业系统。

背景技术：

1、在发生地震等自然灾害时，搜救是首要任务，随着搜寻任务的复杂化和持久化，通过单一类型的救援设备进行搜救，已无法满足救援需求，还需要匹配大量的救援人员参与搜救，这不仅会耗费大量的人力和物力，而且救援效率低下，往往会错过最佳的救援时机，导致救援效果不理想。

技术实现思路

1、本公开实施例的一个目的是提供一种多智能体协同作业进行救援的控制方案，以提高救援效率，改善救援效果。

2、根据本公开的第一方面，提供了多智能体分层式集群控制方法的实施例，所述多智能体包括救援作业车、空中机器人和地面机器人，所述空中机器人和所述地面机器人搭载在所述救援作业车上，所述方法由所述救援作业车实施，所述方法包括：

3、获取目标区域的地图数据；

4、根据所述地图数据，将所述目标区域划分为多个任务区域；

5、控制多个空中机器人从所述救援作业车飞行至对应的任务区域执行搜寻任务；其中，所述多个任务区域与所述多个空中机器人一一对应；

6、接收所述空中机器人在执行搜寻任务中采集的对应任务区域的第一现场数据；其中，所述第一现场数据包括图像数据；

7、根据所述任务区域的第一现场数据，确定对应任务区域的第一状态信息；其中，所述第一状态信息包括救援类型和每一救援类型的量级；

8、根据所述任务区域的第一状态信息和所述任务区域包括的目标对象，确定为对应任务区域匹配的地面机器人信息；其中，所述地面机器人信息包括地面机器人类型和每一地面机器人类型对应的地面机器人数量；

9、根据所述任务区域的地面机器人信息，控制地面机器人从所述救援作业车到达所对应的任务区域执行救援和/或守护任务。

10、可选地，根据所述地图数据，将所述目标区域划分为多个任务区域，包括：

11、根据所述地图数据，获得所述目标区域的场景信息；其中，所述场景信息包括所述目标区域内的目标对象、所述目标对象的类别和所述目标对象的位置坐标；

12、根据所述场景信息，将所述目标区域划分为多个任务区域；其中，所述任务区域内的目标对象为相同类别的对象，所述任务区域为一个连通区域，所述连通区域在南北方向上的最大跨度小于或者等于第一设定值，及在东西方向上的最大跨度小于或者等于第二设定值。

13、可选地，所述第一现场数据还包括音频数据。

14、可选地，所述根据所述任务区域的第一现场数据，确定对应任务区域的第一状态信息，包括：

15、将所述任务区域的第一现场数据输入至预置的基于神经网络的识别模型中，得到对应任务区域的第一状态信息。

16、可选地，所述控制地面机器人从所述救援作业车到达所对应的任务区域执行救援和/或守护任务之后，所述方法还包括：

17、接收所述地面机器人在执行救援和/或守护任务中采集的第二现场数据；

18、根据所述第二现场数据，确定对应任务区域的第二状态信息；其中，所述第二状态信息包括救援类型和每一救援类型的量级；

19、将所述任务区域的所述第二状态信息与对应任务区域的所述第一状态信息作比较，得到比较结果；

20、根据所述比较结果，调整为对应任务区域匹配的地面机器人信息；

21、根据调整后的地面机器人信息，进行地面机器人调度。

22、可选地，所述第二现场数据包括图像数据、音频数据和生命探测数据。

23、根据本公开的第二方面，还提供了一种多智能体分层式集群控制装置的实施例，所述多智能体包括救援作业车、空中机器人和地面机器人，所述空中机器人和所述地面机器人搭载在所述救援作业车上，所述装置设置在所述救援作业车上，所述装置包括：

24、任务划分模块，用于获取目标区域的地图数据，并根据所述地图数据，将所述目标区域划分为多个任务区域；

25、空中机器人调度模块，用于控制多个空中机器人从所述救援作业车飞行至对应的任务区域执行搜寻任务；其中，所述多个任务区域与所述多个空中机器人一一对应；

26、第一数据分析模块，用于接收所述空中机器人在执行搜寻任务中采集的对应任务区域的第一现场数据；及根据所述任务区域的第一现场数据，确定对应任务区域的第一状态信息；其中，所述第一现场数据包括图像数据，所述第一状态信息包括救援类型和每一救援类型的量级；

27、地面机器人调度模块，用于根据所述任务区域的第一状态信息和所述任务区域包括的目标对象，确定为对应任务区域匹配的地面机器人信息；及根据所述任务区域的地面机器人信息，控制地面机器人从所述救援作业车到达所对应的任务区域执行救援和/或守护任务；其中，所述地面机器人信息包括地面机器人类型和每一地面机器人类型对应的地面机器人数量。

28、可选地，所述装置还包括：

29、第二数据分析模块，用于接收所述地面机器人在执行救援和/或守护任务中采集的第二现场数据，并根据所述第二现场数据，确定对应任务区域的第二状态信息；其中，所述第二状态信息包括救援类型和每一救援类型的量级；

30、所述地面机器人调度模块还用于：将所述任务区域的所述第二状态信息与对应任务区域的所述第一状态信息作比较，得到比较结果；根据所述比较结果，调整为对应任务区域匹配的地面机器人信息；及根据调整后的地面机器人信息，进行地面机器人调度。

31、根据本公开的第三方面，还提供了一种多智能体分层式集群控制装置的另一些实施例，该装置包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序用于控制所述处理器执行根据本公开的第一方面所述的多智能体分层式集群控制方法。

32、根据本公开的第四方面，还提供了一种多智能体协同作业系统，其包括救援作业车、空中机器人和至少一种类型的地面机器人，所述救援作业车包括根据本公开的第二方面或者第三方面所述的多智能体分层式集群控制装置，所述救援作业车还包括对应空中机器人的第一搭载机位和对应地面机器人的第二搭载机位；

33、所述空中机器人位于所述第一搭载机位上，所述地面机器人位于所述第一搭载机位上，其中，在所述空中机器人位于所述第一搭载机位时，所述空中机器人的充电接口与所述救援作业车配置的对应充电装置连接；在所述地面机器人位于所述第二搭载机位时，所述地面机器人的充电接口与所述救援作业车配置的对应充电装置连接。

34、本公开实施例的一个有益效果在于，在本公开实施例方法中，由至少包括救援作业车、空中机器人和地面机器人的多智能体协同作业进行救援，救援作业车可以根据目标区域的地图数据，将目标区域划分为由空中机器人进行搜寻的多个任务区域，其中，一个任务区域对应一个空中机器人，这样，多个空中机器人可以同步在不同任务区域，快速完成搜寻任务反馈现场数据，为后续救援和守护提供数据支持；救援作业车在搭载空中机器人和地面机器人达到目标区域附近的指定位置后，便可以控制多个空中机器人从救援作业车飞行至对应的任务区域执行搜寻任务，然后接收所述空中机器人在执行搜寻任务中采集的对应任务区域的第一现场数据，并根据任务区域的第一现场数据，确定对应任务区域的第一状态信息。由于该第一状态信息反映对应任务区域的救援需求，因此，救援作业车可以根据该任务区域的第一状态信息和任务区域包括的目标对象，确定为对应任务区域匹配的地面机器人信息，并根据任务区域的地面机器人信息，控制地面机器人从救援作业车到达所对应的任务区域执行救援和/或守护任务，这样，救援作业车可以为每一任务区域指派相匹配的地面机器人进行救援和/或守护，提高救援效率，并在减少救援人员参与、甚至在无需救援人员参与的情况下，达到救援目的，获得好的救援效果。

35、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。