21、多机器人协作装配规划：方法、挑战与实验结果

多机器人协作装配规划：方法、挑战与实验结果

在装配规划领域，多机器人协作正发挥着越来越重要的作用。不同的规划方法各有优劣，而任务的并行化和机器人的协作方式则是提高效率和解决复杂问题的关键。下面将详细介绍相关的规划方法、机器人协作类型、任务并行化策略以及实验结果。

1. 装配规划方法

• 基于规则的分解法 ：这种方法利用分解规则中捕获的专家知识，能够快速规划装配任务。它倾向于让当前闲置的机器人执行动作，在理想情况下，即使计划中增加了额外的动作，总执行时间也不会增加。然而，它存在一定的局限性，只能处理专家预先设想的任务序列，对于一些特殊结构的规划可能会失败。例如，当放置一块砖需要两块下层砖的支撑，或者一个机器人需要在一个位置支撑结构，以便另一个机器人切换支撑位置后第一个机器人才能继续装配时，该方法就无法有效规划。
• 动态搜索法 ：从给定结构的可能领域任务序列开始，动态搜索法试图仅依靠机器人单元技能提供的信息来找到可执行的自动化解决方案。对于应用于当前情况的领域任务，其影响（即建立或移除的所有属性）可用于从领域角度推导出理想的结果情况（目标）。同样，任何自动化任务应用于相同情况时，可以推导出执行后的详细自动化情况。通过测试这个结果情况是否接近领域任务的目标，来确定该自动化任务是否是领域任务解决方案的第一步。为了提高效率，采用了两层规划方法，并且引入了一些概念来减少分支因子，使两层规划更加高效。
  • 走廊式规划 ：自动化规划不在全状态空间中进行，只允许与所选领域任务相关的动作。为每个领域和自动化任务分配受影响的资源和产品集合，不影响领域