一种基于情绪量的多机器人冲突消解方法摘要：针对动态非结构化环境下多机器人之间存在的空间冲突问题，提出了一种基于情绪量的多机器人冲突消解方法。该方法可以使机器人根据情绪量自主判定对其他机器人的躲避半径，无须预先设定固定的避碰优先级或进行机器人之间的协商。仿真结果表明该方法是一种有效的多机器人冲突消解方法。??关键词：多机器人系统；情绪量；冲突消解；避碰??：TP24文献标志码：A：1001-3695(2008)07-2027-02??Multi??robotconflictresolutionmethodbasedonquantificationofemotion激ANG激an，YAN激??hong，ZANGXi??zhe，ZHAO激e??(RoboticsInstitute,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)??Abstract:Tosolvethespatialconflictproblemofmulti??robotsystemsindynamicunstructuredenvironment,presentedakindofmulti??robotconflictresolutionmethodbasedonquantificationofemotion.Themethodcouldmakerobotdecideitscollision??avoidance??radiustootherrobotsbasedonquantificationofemotion.Themethodneednotsetfixedcollisionavoidancepriorityandneednotexecutenegotiationbetweenrobots.Simulationexperimentresultsshowthatthemethodisaneffectivemethodformulti??robotconflictresolution.??Keywords:multi??robotsystems;quantificationofemotion;conflictresolution;collisionavoidance?お?多机器人系统已经成为机器人及分布式人工智能领域的一个研究热点，日益受到国内外学者的广泛关注[1]。与单体机器人相比，多机器人系统具有可靠性强、效率高、可以完成时间及空间并行任务等优点。然而多个机器人之间如果没有一个良好的协调协作机制，可能会因为冲突加剧或发生死锁现象而使系统整体效率下降甚至出现无法完成预定任务的问题。??本文在分析已有的多机器人冲突消解方法的基础上，提出了一种基于情绪量的多机器人冲突消解方法。该方法不依靠机器人之间的协商机制，无须为机器人设定优先级，利用由机器人对内外环境感知所激发的情绪量来决定应有的对其他机器人的躲避半径。这些需感知的内容包括是否有队友在自己范围传感器的探测半径内、自己已走过的路程、自己所剩的能量等几个方面。依靠机器人之间产生的躲避半径的差别智能地相互躲避，消解可能产生的冲突。??1相关研究??近年来许多学者已经开始将心理学中的情绪概念应用于机器人研究领域。Canamero[2]认为情绪是生物应对生存环境的一种基本机能，这种机能能够使生物产生自主性和适应性，他将这种机能应用于自主机器人的研究获得了良好的效果。Murphy等人[3]构建了情绪认知模型，用于打破多个机器人由于循环依赖（cyclicdependency）而引起的死锁状态。目前，情绪概念在机器人领域的应用还主要侧重于人机交互的机器人意愿表达上[4]，在更为广阔的应用范围，即单体机器人行为选择及多机器人协作领域的研究还不够深入。针对这一问题，本文将情绪概念引入多机器人冲突消解问题的研究。??基于优先级和基于协商的冲突消解方法[5,6]是两种应用最广的多机器人冲突消解方法。然而这两种方法仍存在各自的局限。为机器人分配固定的优先级无法适应动态复杂环境的要求，为机器人分配动态优先级也需要一种有效的仲裁机制和充当仲裁者的机器人；基于协商的冲突消解需要机器人之间进行有效的通信，当机器人数量较多时，机器人之间进行彼此协商需要的通信量显著增加，会造成系统可靠性和系统整体效率的下降。本文提出的基于情绪量的多机器人冲突消解方法，利用机器人自身配备的码盘及范围传感器等获得的数据来估算自身所处的内外环境，模仿人类等高等生物特有的一种应激机制（即基于情绪量的反应机制）来自主判断自己对其他机器人的躲避半径。因为发生冲突的机器人之间很难具有相同的对内外环境的估算值，会产生不同的躲避半径，从而可以实现机器人之间的冲突消解。??2冲突消解算法??2．1假设条件??多个移动机器人在具有静态障碍物和动态障碍物的非结构化环境下工作。机器人的目标是带着不同重要程度和不同重量的负载从起点无碰撞和无冲突地到达目的地。在此，对所研究的机器人作如下假设：a)各机器人的...