基于多智能体机器人系统的实时通迅研究

【摘要】： 多智能体概念起源于分布式人工智能，多智能体机器人系统是多智能体概念在机器人学领域的一个具体应用。目前基于多智能体机器人系统的研究多集中在高层通信与协作领域，很少涉及机器人底层的实时问题。本文基于多智能体系统理论，研究了多智能体机器人系统的底层实时调度问题。 本文首先研究了多智能体机器人系统结构模型，提出了多层次智能体网络一体化模型，该模型对各种结构模型分类进行了统一；然后对多智能体机器人系统的通信模型进行了研究，提出了适用于MARS的高层通信模型和底层网络拓扑；在此基础上，提出了基于多智能体机器人系统的实时通讯协议——RTCMR，本文对RTCMR的底层调度协议进行了研究，包括实时任务调度和实时报文调度，提出了SP／TS协议系统，建立了SP／TS算法的数学理论模型，SP／TS协议系统在实现了实时任务的绝对时限保证的同时也实现了底层实时报文传输的绝对时限保证，实现了实时任务调度和实时报文调度的统一，最后，提出了基于SP／TS协议的SPP／TSP统一控制结构，并给出了该结构的统一调度Petri网模型。 最后，我们对协议系统在软件高层进行了模拟仿真实验，实验证明，本文提出的基于SP／TS的理论模型是合理的，系统实现了在确定的时刻根据可预计的任务需要分配给可预计的网络带宽，系统完全可控和可分析。