【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于军事仿真，具体来说，涉及一种基于agent多仿真单位路径规划方法。
技术介绍
1、在仿真路径规划领域，伴随着科学技术的快速发展，路径规划问题的研究成果已经广泛应用于机器人、地理信息系统等各种领域。路径规划技术的迅猛发展，使得人类从一些繁杂、甚至危险的活动中解放出来。如在城市灾难中，搜救机器人可以代替搜救人员自主躲避障碍物，规划一组较优的路径到达指定灾区或者人类无法搜寻的未知空间,完成灾情获取任务在物流仓储方面多个分拣机器人可以根据任务需求，规划最优路径到达指定位置，完成快递分拣以及配送需求。路径规划作为ai领域中的重要组成部分，能够在解放人类“双手”的同时，也能够节约劳动力成本，提高工业生产的的效率。因此，对路径规划问题的研究具有重要意义。
2、然而，科技的进步使得人类在生产以及生活中需要完成的任务复杂度提高，如搜救机器人在执行灾区中幸存人员信息搜集任务的时候，对时间的要求往往十分苛刻，单个搜救机器人搜索能力有限，所以需要多个搜救机器人协作搜索:在快递无人配送中，仅仅使用一个快递配送机器人，无法解决短时间内大规模的配送问题。由此，可以发现在路径规划任务中，单机器人或者是无人机因为任务约束条件的复杂度变高而无法完成任务，所以为了完成工作任务，需要多机器人或者无人机协同完成，而多机器人或者无人机的协同增加了路径规划的难度。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于agent多仿真单位路径规划方法，提高多个机器人协作搜索的效率。
2、为实现上述技术
3、一种基于agent多仿真单位路径规划方法，包括步骤：
4、s1、建立仿真环境，包括多个仿真单位和障碍物；
5、s2、对每个仿真单位进行设置，其中包括每个仿真单位的起点和终点，以及每个仿真单位的速度和加速度信息；
6、s3、使用agent算法的路径规划算法对仿真单位进行路径规划。
7、进一步地，在建立仿真环境时详细步骤包括：
8、首先需要确定仿真环境的大小和形状。可以根据实际需求和仿真目的来选择仿真环境的大小和形状。例如，如果仿真的是室内环境，可以选择一个房间或者一座建筑作为仿真环境；如果仿真的是室外环境，可以选择一片区域作为仿真环境。
9、其次，需要确定仿真单位和障碍物的数量和类型。可以根据实际需求和仿真目的来选择仿真单位和障碍物的数量和类型。例如，如果仿真的是一个自动化仓库，可以选择一些机器人作为仿真单位，选择货架和障碍物作为障碍物；如果仿真的是一个城市路网，可以选择一些车辆作为仿真单位，选择建筑物、道路和交通信号灯等作为障碍物。
10、在确定仿真单位和障碍物之后，还需要确定它们的起点和终点。起点和终点可以根据实际需求和仿真目的来选择。例如，在仿真自动化仓库的情景中，货架可以作为仿真单位的起点和终点；在仿真城市路网的情景中，车辆可以选择不同的起点和终点进行路径规划。
11、最后，还需要确定仿真环境中的物理参数。例如，地形的高度、空气的密度、摩擦系数等，这些参数会影响仿真单位的移动和交互。根据实际需求和仿真目的来选择相应的物理参数。
12、总之，建立仿真环境是实现多仿真单位路径规划的前提条件。通过合理选择仿真环境的大小、仿真单位和障碍物的数量和类型、起点和终点以及物理参数，可以构建一个仿真环境，为多仿真单位路径规划提供有力支持。
13、进一步地，步骤s2中对每个仿真单位进行设置包括以下信息：
14、起点和终点：仿真单位的起点和终点是路径规划的基础，确定了起点和终点之后，通过路径规划算法计算出最佳路径；根据实际需求和仿真目的来选择合适的速度和加速度，例如，在仿真自动化仓库的情景中，货架可以设置较低的速度，而机器人可以设置较高的速度和加速度；在仿真城市路网的情景中，车辆可以根据交通规则设置合适的速度和加速度。
15、速度和加速度：仿真单位的速度和加速度是其移动的基本属性，影响了仿真单位在仿真环境中的行动方式；根据实际需求和仿真目的来选择合适的速度和加速度，例如，在仿真自动化仓库的情景中，货架可以设置较低的速度，而机器人可以设置较高的速度和加速度；在仿真城市路网的情景中，车辆可以根据交通规则设置合适的速度和加速度。
16、还包括仿真单位的大小、形状、质量、能量，影响仿真单位在仿真环境中的行动方式和交互方式。
17、在进行路径规划时，还需要利用以上信息计算出仿真单位的期望位移和期望速度。根据期望位移和期望速度，可以调整仿真单位的速度和加速度，使其按照最佳路径移动。
18、总之，对每个仿真单位进行设置是多仿真单位路径规划的基础，通过合理设置仿真单位的起点、终点、速度、加速度等信息，可以为路径规划算法提供有效的输入，并为仿真单位在仿真环境中的行动和交互提供合理的支持。
19、进一步地，步骤s3的详细步骤包括：
20、s31、不规则地图障碍处理，对障碍物进行膨胀化处理；对于栅格地图中的不规则障碍物，可以对其采用包络线法、外接圆等方法，将其转化为规则图形。
21、s32、多agent协同避障，设定路边界最短路径、辅线循迹线、转角时间、安全阈值和最小运动速度；
22、s33、初步路径规划，及优化整个路径的无碰避障。
23、进一步地，障碍物膨胀模型如下:
24、
25、其中，a表示栅格地图，b表示胀原点，c表示a与b经过计算得到的膨胀结果，(x，y)表示c中的障碍物位置；
26、b在a上进行异或运算，b以单位长度进行移动，当遇到障碍物栅格，若障碍物在此栅格只占据一部分，通过此步处理，将障碍物膨胀至整个栅格。
27、进一步地，采用膨胀障碍物法，能有效避免障碍物与agent相撞，符合格地图建模要求具体处理步骤如下：
28、s3101、初始化起始境；
29、s3102、随机生成一定数量的不规则障碍物，记录移动agnt起始节点以及目标节点；
30、s3103、记录不规则障碍物坐标以及所占栅格数量及其位置，并对其进行膨胀处理，使障碍物全部变为规则图形；
31、s3104、根据不规则障碍物的数量进行判断，若不规则障碍物的数量为0，记录障碍物所占用栅格坐标，膨胀转化结束，若不为0，进入步骤s3103；
32、s3105、通过对不规则障碍物进行规则化处理，还原实际情况下的障碍物的真实性。通过对障碍物的规则化处理，降低了问题的复杂度，节约大量的计算资源，能够最有效的简化执行过程。
33、进一步地，在步骤s32中，路边界最短路径设定：当运行轨迹与障碍物擦而过时所产生的运行轨迹；这样能够在保证道路前进方向的基础上，能够最有效的避开地图障碍物。通过这种方式局部找寻最优路径，以防至路径偏离目标节点太远。即局部最短路径所构成的最优路径。
34、辅线循迹线：当前节点周围障碍物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，在建立仿真环境时详细步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，步骤S2中对每个仿真单位进行设置包括以下信息：
4.根据权利要求3所述的一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，步骤S3的详细步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，障碍物膨胀模型如下:
6.根据权利要求5所述的一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，采用膨胀障碍物法，能有效避免障碍物与Agent相撞，符合格地图建模要求具体处理步骤如下：
7.根据权利要求6所述的一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，在步骤S32中，路边界最短路径设定：当运行轨迹与障碍物擦而过时所产生的运行轨迹；
8.根据权利要求7所述的一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征
9.根据权利要求8所述的一种基于Agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，优化整个路径的无碰避障：对于所选取的子登陆点，将其按照选取的安全阅值进行重新优化，在保证安全距离优先于子段路径长度的优化规则下，实现整个路径的无碰避障。
...【技术特征摘要】
1.一种基于agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，在建立仿真环境时详细步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，步骤s2中对每个仿真单位进行设置包括以下信息：
4.根据权利要求3所述的一种基于agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，步骤s3的详细步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于agent多仿真单位路径规划方法，其特征在于，障碍物膨胀模型如下:
6.根据权利要求5所述的一种基于agent多仿真单位路径规划方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：程鑫，曹畅，潘倩，
申请(专利权)人：西安空天仿真科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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