CN108334076B - 一种超个体协助运动系统及其运动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超个体协助运动系统及其运动方法，通过多个小型载体之间构成神经网络系统，各个小型载体具有不同的工作部件，实现不同的工作任务，在执行任务时只需要部分小型载体即可完成工作，相对于传统独立的机器人具有小型、分布式和可随意添加功能的优点。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制系统，特别是一种超个体协助运动系统及其运动方法。
背景技术
目前的机器人控制领域，只是针对单一的机器人进行控制和操作，例如扫地机器人，机器人服务员等，仅仅是通过整体移动的载体实现具体的功能，从而导致效率低下，且具备不少的制约性。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够实现多个个体相互之间协助形成一超个体的协助运动系统及其运动方法。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种超个体协助运动系统，包括多个小型载体，所述小型载体包括移动装置、控制模块、工作部件和相互之间实现通信的无线通信模块，所述移动装置、工作部件和无线通信模块分别与控制模块连接，针对不同的小型载体具有不同类型的工作部件，每个小型载体均与其它小型载体无线通信连接，构成神经网络系统。
进一步，每个小型载体上设置有指令输入接口，任一小型载体接收到操作指令后，通过神经网络系统将操作指令传输至所有小型载体，所述操作指令至少对应一种工作部件，若当前具有所述操作指令对应工作部件的小型载体接收到操作指令后，响应该操作指令工作。
进一步，小型载体包括电子标签和读写模块，所述电子标签和读写模块分别与控制模块连接，当各个小型载体之间相互靠近时，分别读取对方的电子标签，从而获知对方的相对位置。
进一步，当未收到操作指令时，每个小型载体处于待机状态，当接收到操作指令后，响应操作指令部分的小型载体动作，未响应操作指令部分的小型载体继续处于待机状态，处于待机状态的小型载体以圆周轨迹进行运动，且圆周的半径不断扩大，直至读取到其它小型载体的电子标签，这时将这两个小型载体之间的相对位置发送到神经网络系统，当读取到其它小型载体的电子标签时，以缩小1/2半径的圆周轨迹开始扩大半径运动，从而让神经网络系统获取所有小型载体的位置。
一种超个体协助运动方法，包括以下步骤：
每个小型载体处于待机状态；
每个小型载体以半径不断扩大的圆周进行运动；
相互小型载体之间靠近时，读取对方的电子标签，并记录小型载体之间的相对位置并发送到神经网络系统中；
当读取到对方的电子标签后，以缩小1/2半径的圆周轨迹开始扩大半径运动，重复上述步骤，整个系统处于稳态；
当其中一个小型载体接收到操作指令后，将所述指令广播到神经网络系统中，所有小型载体接收到指令；
与所述操作指令所需工作部件对应的小型载体相应操作指令，并根据操作指令需求动作，不符合操作指令需求的小型载体处于待机状态。
本发明的有益效果是：本发明采用的一种超个体协助运动系统及其运动方法，通过多个小型载体之间构成神经网络系统，各个小型载体具有不同的工作部件，实现不同的工作任务，在执行任务时只需要部分小型载体即可完成工作，相对于传统独立的机器人具有小型、分布式和可随意添加功能的优点。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明超个体协助运动系统的系统原理图；
图2是本发明小型载体的结构原理图。
具体实施方式
参照图1-图2，本发明的一种超个体协助运动系统，包括多个小型载体，所述小型载体包括移动装置、控制模块、工作部件和相互之间实现通信的无线通信模块，所述移动装置、工作部件和无线通信模块分别与控制模块连接，针对不同的小型载体具有不同类型的工作部件，每个小型载体均与其它小型载体无线通信连接，构成神经网络系统。
进一步，每个小型载体上设置有指令输入接口，任一小型载体接收到操作指令后，通过神经网络系统将操作指令传输至所有小型载体，所述操作指令至少对应一种工作部件，若当前具有所述操作指令对应工作部件的小型载体接收到操作指令后，响应该操作指令工作。由于取消了固定的信息传输总线，即使其中一个小型载体出现故障，指令仍然能够顺利下达。
进一步，小型载体包括电子标签和读写模块，所述电子标签和读写模块分别与控制模块连接，当各个小型载体之间相互靠近时，分别读取对方的电子标签，从而获知对方的相对位置。
进一步，当未收到操作指令时，每个小型载体处于待机状态，当接收到操作指令后，响应操作指令部分的小型载体动作，未响应操作指令部分的小型载体继续处于待机状态，处于待机状态的小型载体以圆周轨迹进行运动，且圆周的半径不断扩大，直至读取到其它小型载体的电子标签，这时将这两个小型载体之间的相对位置发送到神经网络系统，当读取到其它小型载体的电子标签时，以缩小1/2半径的圆周轨迹开始扩大半径运动，从而让神经网络系统获取所有小型载体的位置。
一种超个体协助运动方法，包括以下步骤：
每个小型载体处于待机状态；
每个小型载体以半径不断扩大的圆周进行运动；
相互小型载体之间靠近时，读取对方的电子标签，并记录小型载体之间的相对位置并发送到神经网络系统中；
当读取到对方的电子标签后，以缩小1/2半径的圆周轨迹开始扩大半径运动，重复上述步骤，整个系统处于稳态；
当其中一个小型载体接收到操作指令后，将所述指令广播到神经网络系统中，所有小型载体接收到指令；
与所述操作指令所需工作部件对应的小型载体相应操作指令，并根据操作指令需求动作，不符合操作指令需求的小型载体处于待机状态。
具体地，参照图1所示，本发明的一种应用方式如下：
系统的任务是将球2推到框3中，系统包括多个小型载体1，小型载体1之间相互通信构成神经网络系统，小型载体1之间相互靠近检测对方的位置且处于稳定的运动状态，所述小型载体1包括不同方向的推块11，例如参照图1所示，操作指令是带有面朝左下方推块的小型载体1将球2推到框3中，这时带有面朝左下方推块的小型载体1即响应指令动作，将球2推到框3中。上述只是其中一种应用举例，，可以选择不同种类的工作部件，本发明还可以推广应用到例如扫地，捡球等复杂应用中。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种超个体协助运动系统，其特征在于：包括多个小型载体，所述小型载体包括移动装置、控制模块、工作部件和相互之间实现通信的无线通信模块，所述移动装置、工作部件和无线通信模块分别与控制模块连接，针对不同的小型载体具有不同类型的工作部件，每个小型载体均与其它小型载体无线通信连接，构成神经网络系统；
小型载体包括电子标签和读写模块，所述电子标签和读写模块分别与控制模块连接，当各个小型载体之间相互靠近时，分别读取对方的电子标签，从而获知对方的相对位置；
当未收到操作指令时，每个小型载体处于待机状态，当接收到操作指令后，响应操作指令部分的小型载体动作，未响应操作指令部分的小型载体继续处于待机状态，处于待机状态的小型载体以圆周轨迹进行运动，且圆周的半径不断扩大，直至读取到其它小型载体的电子标签，这时将这两个小型载体之间的相对位置发送到神经网络系统，当读取到其它小型载体的电子标签时，以缩小1/2半径的圆周轨迹开始扩大半径运动，从而让神经网络系统获取所有小型载体的位置。
2.根据权利要求1所述的一种超个体协助运动系统，其特征在于：
每个小型载体上设置有指令输入接口，任一小型载体接收到操作指令后，通过神经网络系统将操作指令传输至所有小型载体，所述操作指令至少对应一种工作部件，若当前具有所述操作指令对应工作部件的小型载体接收到操作指令后，响应该操作指令工作。
3.一种超个体协助运动方法，其特征在于，包括以下步骤：
每个小型载体处于待机状态；
每个小型载体以半径不断扩大的圆周进行运动；
相互小型载体之间靠近时，读取对方的电子标签，并记录小型载体之间的相对位置并发送到神经网络系统中；
当读取到对方的电子标签后，以缩小1/2半径的圆周轨迹开始扩大半径运动，重复上述步骤，整个系统处于稳态；
当其中一个小型载体接收到操作指令后，将所述指令广播到神经网络系统中，所有小型载体接收到指令；
与所述操作指令所需工作部件对应的小型载体相应操作指令，并根据操作指令需求动作，不符合操作指令需求的小型载体处于待机状态。
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