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Title:
ROBOT CLUSTER COMMUNICATION METHOD AND SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/114129
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a robot cluster communication method and system. The robot cluster communication method comprises: obtaining record data within a network database, the record data being recorded data of visible light communication between a plurality of robots, the network database being used for storing the record data; via the record data, determining an optimum information transmission path for performing optical communication between the plurality of robots; controlling the plurality of robots to transmit information via optical communication means according to the optimum information transmission path. The present invention achieves the effect of timely information transmission in a case wherein robots cannot perform WIFI transmission.

Inventors:
LIU RUOPENG (CN)
HU BIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2016/109110
Publication Date:
July 06, 2017
Filing Date:
December 09, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SHEN ZHEN KUANG-CHI HEZHONG TECH LTD (CN)
International Classes:
H04L29/08
Domestic Patent References:
WO2015021185A12015-02-12
Foreign References:
CN102740390A2012-10-17
CN103220760A2013-07-24
CN104104440A2014-10-15
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种机器人集群通信方法, 其特征在于, 包括:

获取网络数据库中的记录数据, 其中, 所述记录数据为对多个机器人 的可见光通讯进行记录的数据, 所述网络数据库用于存储所述记录数 据;

通过所述记录数据确定所述多个机器人之间进行可见光通讯的最佳信 息传输路径; 以及

控制所述多个机器人按照所述最佳信息传输路径以光通讯方式传输信 息。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述记录数据包括位置记 录数据和通讯识别记录数据, 其中, 所述位置记录数据是用于记录所 述机器人的位置信息的数据, 所述通讯识别记录数据是用于记录所述 机器人在以所述光通讯方式进行通讯识别吋的编码数据。

[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在控制所述多个机器人按 照所述最佳信息传输路径以光通讯方式传输信息之后, 所述方法还包 括:

获取所述多个机器人的记录更新数据, 其中, 所述记录更新数据用于 对所述记录数据进行更新的数据; 以及

通过所述记录更新数据对所述网络数据库中的记录数据进行更新。

[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 通过所述记录数据确定所 述多个机器人之间进行可见光通讯的最佳信息传输路径包括: 确定第一节点, 其中, 所述第一节点为所述多个机器人中第一个执行 信息传输的机器人;

通过所述记录数据确定除所述第一节点之外的其他机器人的运动规则 控制所述第一节点根据除所述第一节点之外的机器人的运动规则发射 可见光信息, 除所述第一节点之外的机器人接收所述可见光信息且发 送对所述可见光信息的接收确认信息至所述第一节点; 检测除所述第一节点之外的机器人发送所述接收确认信息至所述第一 节点的吋长; 以及

根据除所述第一节点之外的机器人发送所述确认信息至所述第一节点 的吋长确定所述第一节点与除所述第一节点之外的机器人之间的传输 距离。

[权利要求 5] 根据权利要求 4所述的方法, 其特征在于, 除所述第一节点之外的机 器人包括多个机器人, 在确定所述第一节点之后, 所述方法还包括: 根据所述第一节点与除所述第一节点之外的多个机器人之间的传输距 离确定第二节点, 且将所述第一节点和所述第二节点之间的传输路径 确定为第一最佳信息传输路径; 以及

将所述信息经由所述第一节点按照所述第一最佳信息传输路径以光通 讯方式传输至所述第二节点。

[权利要求 6] 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 在确定所述第二节点之后

, 所述方法还包括:

通过所述记录数据确定除所述第一节点和所述第二节点之外的多个机 器人的运动规则;

控制所述第二节点根据除所述第一节点和所述第二节点之外的多个机 器人的运动规则发射所述可见光信息, 除所述第一节点和所述第二节 点之外的多个机器人接收所述可见光信息且发送对所述可见光信息的 接收确认信息至所述第二节点;

检测除所述第一节点和所述第二节点之外的多个机器人发送所述接收 确认信息至所述第二节点的吋长;

根据除所述第一节点和所述第二节点之外的多个机器人发送所述接收 确认信息至所述第二节点的吋长获取所述第二节点与除所述第一节点 和所述第二节点之外的多个机器人之间的传输距离;

根据所述第二节点与除所述第一节点和所述第二节点之外的多个机器 人之间的传输距离确定第三节点, 且将所述第二节点和所述第三节点 之间的传输路径确定为第二最佳信息传输路径; 以及 将所述信息经由所述第二节点按照所述第二最佳信息传输路径以光通 讯方式传输至所述第三节点。

[权利要求 7] 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 在确定所述第三节点之后

, 所述方法还包括:

将经由所述第三节点发送至所述第二节点的接收确认信息发送至所述 第一节点。

[权利要求 8] 根据权利要求 5所述的方法, 在根据所述第一节点与除所述第一节点 之外的多个机器人之间的传输距离确定所述第二节点包括: 分别获取所述第一节点与除所述第一节点之外的多个机器人之间的传 输距离对应的传输路径的信息素值, 其中, 所述信息素值用于表示选 择所述传输路径的偏好程度;

通过所述第一节点与除所述第一节点之外的多个机器人之间的传输距 离和所述信息素值计算除所述第一节点之外的各个机器人被确定为所 述第二节点的概率; 以及

将所述概率最大的机器人确定为所述第二节点, 且将所述第一节点和 所述第二节点之间的传输路径确定为第一最佳信息传输路径。

[权利要求 9] 根据权利要求 8所述的方法, 其特征在于, 在控制所述多个机器人按 照所述最佳信息传输路径以光通讯方式传输信息之后, 所述方法还包 括:

计算在所述最佳信息传输路径上传输所述信息的耗电量和所述最佳信 息传输路径的总距离;

根据所述耗电量和所述总距离调整所述第一最佳信息传输路径的信息 素值, 得到所述第一最佳信息传输路径的调整之后的信息素值; 以及 通过所述第一最佳信息传输路径的调整之后的信息素值重新确定所述 第二节点。

[权利要求 10] 根据权利要求 9所述的方法, 其特征在于, 所述信息素值随着吋间按 照预设值递减。

[权利要求 11] 根据权利要求 8所述的方法, 其特征在于, 在通过所述第一最佳信息传输路径的调整之后的信息素值重新确定所 述第二节点之后, 更新所述最佳信息传输路径, 得到更新的最佳信息 传输路径,

其中, 控制所述多个机器人按照所述最佳信息传输路径以光通讯方式 传输信息包括: 控制所述多个机器人按照所述更新的最佳信息传输路 径以光通讯方式传输所述信息。

[权利要求 12] —种机器人集群通信系统, 其特征在于, 包括:

可见光通讯模块, 用于获取网络数据库中的记录数据, 其中, 所述记 录数据为对多个机器人的可见光通讯进行记录的数据, 所述网络数据 库用于存储所述记录数据;

数据分析模块, 用于通过所述记录数据确定所述多个机器人之间进行 可见光通讯的最佳信息传输路径; 以及

传输模块, 用于控制所述多个机器人按照所述最佳信息传输路径以光 通讯方式传输信息。

[权利要求 13] 根据权利要求 12所述的系统, 其特征在于, 所述系统还包括:

获取模块, 用于在控制所述多个机器人按照所述最佳信息传输路径以 光通讯方式传输信息之后, 获取所述多个机器人的记录更新数据, 其 中, 所述记录更新数据用于对所述记录数据进行更新的数据; 以及 第一更新模块, 用于通过所述记录更新数据对所述网络数据库中的记 录数据进行更新。

[权利要求 14] 根据权利要求 12所述的系统, 其特征在于, 所述数据分析模块包括: 第一确定子模块, 用于确定第一节点, 其中, 所述第一节点为所述多 个机器人中第一个执行信息传输的机器人;

第二确定子模块, 用于通过所述记录数据确定除所述第一节点之外的 其他机器人的运动规则;

控制子模块, 用于控制所述第一节点根据除所述第一节点之外的机器 人的运动规则发射可见光信息, 除所述第一节点之外的机器人接收所 述可见光信息且发送对所述可见光信息的接收确认信息至所述第一节 点;

检测子模块, 用于检测除所述第一节点之外的机器人发送所述接收确 认信息至所述第一节点的吋长; 以及

第三确定子模块, 用于根据除所述第一节点之外的机器人发送所述确 认信息至所述第一节点的吋长确定所述第一节点与除所述第一节点之 外的机器人之间的传输距离。

[权利要求 15] 根据权利要求 14所述的系统, 其特征在于, 除所述第一节点之外的机 器人包括多个机器人, 所述数据分析模块还包括: 第四确定子模块, 用于在确定所述第一节点之后, 根据所述第一节点 与除所述第一节点之外的多个机器人之间的传输距离确定第二节点, 且将所述第一节点和所述第二节点之间的传输路径确定为第一最佳信 息传输路径,

其中, 所述传输模块还用于将所述信息经由所述第一节点按照所述第 一最佳信息传输路径以光通讯方式传输至所述第二节点。

[权利要求 16] 根据权利要求 15所述的系统, 其特征在于,

所述第二确定子模块还用于在确定所述第二节点之后, 通过所述记录 数据确定除所述第一节点和所述第二节点之外的多个机器人的运动规 贝 1J ;

所述控制子模块还用于控制所述第二节点根据除所述第一节点和所述 第二节点之外的多个机器人的运动规则发射所述可见光信息, 除所述 第一节点和所述第二节点之外的多个机器人接收所述可见光信息且发 送对所述可见光信息的接收确认信息至所述第二节点;

所述检测子模块还用于检测除所述第一节点和所述第二节点之外的多 个机器人发送所述接收确认信息至所述第二节点的吋长;

所述第三确定子模块还用于根据除所述第一节点和所述第二节点之外 的多个机器人发送所述接收确认信息至所述第二节点的吋长获取所述 第二节点与除所述第一节点和所述第二节点之外的多个机器人之间的 传输距离; 所述第四确定子模块还用于根据所述第二节点与除所述第一节点和所 述第二节点之外的多个机器人之间的传输距离确定第三节点, 且将所 述第二节点和所述第三节点之间的传输路径确定为第二最佳信息传输 路径; 以及

所述传输模块还用于将所述信息经由所述第二节点按照所述第二最佳 信息传输路径以光通讯方式传输至所述第三节点。

[权利要求 17] 根据权利要求 16所述的系统, 其特征在于, 所述系统还包括:

发送模块, 用于在确定所述第三节点之后, 将经由所述第三节点发送 至所述第二节点的接收确认信息发送至所述第一节点。

[权利要求 18] 根据权利要求 15所述的系统, 所述第四确定子模块包括:

获取子模块, 用于分别获取所述第一节点与除所述第一节点之外的多 个机器人之间的传输距离对应的传输路径的信息素值, 其中, 所述信 息素值用于表示选择所述传输路径的偏好程度; 计算子模块, 用于通过所述第一节点与除所述第一节点之外的多个机 器人之间的传输距离和所述信息素值计算除所述第一节点之外的各个 机器人被确定为所述第二节点的概率; 以及

第五确定子模块, 用于将所述概率最大的机器人确定为所述第二节点 , 且将所述第一节点和所述第二节点之间的传输路径确定为所述第一 最佳信息传输路径。

[权利要求 19] 根据权利要求 18所述的系统, 其特征在于, 所述系统还包括:

计算模块, 用于在控制所述多个机器人按照所述最佳信息传输路径以 光通讯方式传输信息之后, 计算在所述最佳信息传输路径上传输所述 信息的耗电量和所述最佳信息传输路径的总距离; 调整模块, 用于根据所述耗电量和所述总距离调整所述第一最佳信息 传输路径的信息素值, 得到所述第一最佳信息传输路径的调整之后的 信息素值; 以及

确定模块, 用于通过所述第一最佳信息传输路径的调整之后的信息素 值重新确定所述第二节点。 [权利要求 20] 根据权利要求 18所述的系统, 其特征在于,

所述系统还包括第二更新模块, 用于在通过所述第一最佳信息传输路 径的调整之后的信息素值重新确定所述第二节点之后, 更新所述最佳 信息传输路径, 得到更新的最佳信息传输路径, 其中, 所述传输模块还用于控制所述多个机器人按照所述更新的最佳 信息传输路径以光通讯方式传输所述信息。

[权利要求 21] 根据权利要求 12所述的系统, 其特征在于, 所述可见光通讯模块还用 于发射可见光信息至所述多个机器人, 且接收所述多个机器人对所述 可见光信息的接收确认信息。

[权利要求 22] 根据权利要求 12所述的系统, 其特征在于, 所述可见光通讯模块为 L

ED可见光通讯模块。

Description:
说明书 发明名称:机器人集群通信方法和系统 技术领域

[0001] 本发明涉及机器人领域, 具体而言, 涉及一种机器人集群通信方法和系统。

背景技术

[0002] 目前, 集群机器人中的每个机器人具有无线保真 (Wireless

Fidelity, 简称为 WIFI) 通讯功能。 机器人之间的通讯可以通过和 WIFI基站建立 直接的连接, 将机器人在通讯过程中需要处理的传感数据、 信息识别数据上传 至服务器, 服务器再对传感数据和信息识别数据对机器人 进行与学习进化相关 的计算。 但是, 在特定的环境中, 比如, 当机器人无法和 WIFI基站建立直接连 接, 或者机器人的周围没有基站, 机器人无法及吋将信息传输至服务器。

技术问题

[0003] 针对现有技术中在机器人无法进行 WIFI传输的情况下, 不能及吋传输信息的问 题, 目前尚未提出有效的解决方案。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明的主要目的在于提供一种机器人集群通 信方法和系统, 以至少解决在机 器人无法进行 WIFI传输的情况下, 不能及吋传输信息的问题。

[0005] 为了实现上述目的, 根据本发明的一个方面, 提供了一种机器人集群通信方法 。 该机器人集群通信方法包括: 获取网络数据库中的记录数据, 其中, 记录数 据为对多个机器人的可见光通讯进行记录的数 据, 网络数据库用于存储记录数 据; 通过记录数据确定多个机器人之间进行可见光 通讯的最佳信息传输路径; 控制多个机器人按照最佳信息传输路径以光通 讯方式传输信息。

[0006] 进一步地, 记录数据包括位置记录数据和通讯识别记录数 据, 其中, 位置记录 数据是用于记录机器人的位置信息的数据, 通讯识别记录数据是用于记录机器 人在以光通讯方式进行通讯识别吋的编码数据 。

[0007] 进一步地, 在控制多个机器人按照最佳信息传输路径以光 通讯方式传输信息之 后, 机器人集群通信方法还包括: 获取多个机器人的记录更新数据, 其中, 记 录更新数据用于对记录数据进行更新的数据; 通过记录更新数据对网络数据库 中的记录数据进行更新。

[0008] 进一步地, 通过记录数据确定多个机器人之间进行可见光 通讯的最佳信息传输 路径包括: 确定第一节点, 其中, 第一节点为多个机器人中第一个执行信息传 输的机器人; 通过记录数据确定除第一节点之外的其他机器 人的运动规则; 控 制第一节点根据除第一节点之外的机器人运动 规则发射可见光信息, 除第一节 点之外的机器人接收可见光信息且发送对可见 光信息的接收确认信息至第一节 点; 检测除第一节点之外的机器人发送接收确认信 息至第一节点的吋长; 根据 除第一节点之外的机器人发送确认信息至第一 节点的吋长确定第一节点与除第 一节点之外的机器人之间的传输距离。

[0009] 进一步地, 除第一节点之外的机器人包括多个机器人, 在确定第一节点之后, 机器人集群通信方法还包括: 根据第一节点与除第一节点之外的多个机器人 之 间的传输距离确定第二节点, 且将第一节点和第二节点之间的传输路径确定 为 第一最佳信息传输路径; 以及将信息经由第一节点按照第一最佳信息传 输路径 以光通讯方式传输至第二节点。

[0010] 进一步地, 在确定第二节点之后, 机器人集群通信方法还包括: 通过记录数据 确定除第一节点和第二节点之外的多个机器人 的运动规则; 控制第二节点根据 除第一节点和第二节点之外的多个机器人的运 动规则发射可见光信息, 除第一 节点和第二节点之外的多个机器人接收可见光 信息且发送对可见光信息的接收 确认信息至第二节点; 检测除第一节点和第二节点之外的多个机器人 发送接收 确认信息至第二节点的吋长; 根据除第一节点和第二节点之外的多个机器人 发 送接收确认信息至第二节点的吋长获取第二节 点与除第一节点和第二节点之外 的多个机器人之间的传输距离; 根据第二节点与除第一节点和第二节点之外的 多个机器人之间的传输距离确定第三节点, 且将第二节点和第三节点之间的传 输路径确定为第二最佳信息传输路径; 以及将信息经由第二节点按照第二最佳 信息传输路径以光通讯方式传输至第三节点。

[0011] 进一步地, 在根据第二节点与除第一节点和第二节点之外 的多个机器人之间的 传输距离确定第三节点之后, 机器人集群通信方法还包括: 将经由第三节点发 送至第二节点的接收确认信息发送至第一节点 。

[0012] 进一步地, 在确定第二节点包括: 分别获取第一节点与除第一节点之外的多个 机器人之间的传输距离对应的传输路径的信息 素值, 其中, 信息素值用于表示 选择传输路径的偏好程度; 通过第一节点与除第一节点之外的多个机器人 之间 的传输距离和信息素值计算除第一节点之外的 各个机器人被确定为第二节点的 概率; 将概率最大的机器人确定为第二节点, 且将第一节点和第二节点之间的 传输路径确定为第一最佳信息传输路径。

[0013] 进一步地, 在控制多个机器人按照最佳信息传输路径以光 通讯方式传输信息之 后, 机器人集群通信方法还包括: 计算在最佳信息传输路径上传输信息的耗电 量和最佳信息传输路径的总距离; 根据耗电量和总距离调整第一最佳信息传输 路径的信息素值, 得到第一最佳信息传输路径的调整之后的信息 素值; 通过第 一最佳信息传输路径的调整之后的信息素值重 新确定第二节点。

[0014] 进一步地, 信息素值随着吋间按照预设值递减。

[0015] 进一步地, 在通过第一最佳信息传输路径的调整之后的信 息素值重新确定第二 节点之后, 更新最佳信息传输路径, 得到更新的最佳信息传输路径, 其中, 控 制多个机器人按照最佳信息传输路径以光通讯 方式传输信息包括: 控制多个机 器人按照更新的最佳信息传输路径以光通讯方 式传输信息。

[0016] 为了实现上述目的, 根据本发明的另一方面, 还提供了一种机器人集群通信系 统。 该机器人集群通信系统包括可见光通讯模块, 用于获取网络数据库中的记 录数据, 其中, 记录数据为对多个机器人的可见光通讯进行记 录的数据, 网络 数据库用于存储记录数据; 数据分析模块, 用于通过记录数据确定多个机器人 之间进行可见光通讯的最佳信息传输路径; 传输模块, 用于控制多个机器人按 照最佳信息传输路径以光通讯方式传输信息。

[0017] 进一步地, 该系统还包括: 获取模块, 用于在控制多个机器人按照最佳信息传 输路径以光通讯方式传输信息之后, 获取多个机器人的记录更新数据, 其中, 记录更新数据用于对记录数据进行更新的数据 ; 以及第一更新模块, 用于通过 记录更新数据对网络数据库中的记录数据进行 更新。 [0018] 进一步地, 该数据分析模块包括: 第一确定子模块, 用于确定第一节点, 其中 , 第一节点为多个机器人中第一个执行信息传输 的机器人; 第二确定子模块, 用于通过记录数据确定除第一节点之外的其他 机器人的运动规则; 控制子模块 , 用于控制第一节点根据除第一节点之外的机器 人的运动规则发射可见光信息 , 除第一节点之外的机器人接收可见光信息且发 送对可见光信息的接收确认信 息至第一节点; 检测子模块, 用于检测除第一节点之外的机器人发送接收确 认 信息至第一节点的吋长; 以及第三确定子模块, 用于根据除第一节点之外的机 器人发送确认信息至第一节点的吋长确定第一 节点与除第一节点之外的机器人 之间的传输距离。

[0019] 进一步地, 该数据分析模块还包括: 第四确定子模块, 用于在确定第一节点之 后, 根据第一节点与除第一节点之外的多个机器人 之间的传输距离确定第二节 点, 且将第一节点和第二节点之间的传输路径确定 为第一最佳信息传输路径, 其中, 传输模块还用于将信息经由第一节点按照第一 最佳信息传输路径以光通 讯方式传输至第二节点。

[0020] 进一步地, 该第二确定子模块还用于在确定第二节点之后 , 通过记录数据确定 除第一节点和第二节点之外的多个机器人的运 动规则; 控制子模块还用于控制 第二节点根据除第一节点和第二节点之外的多 个机器人的运动规则发射可见光 信息, 除第一节点和第二节点之外的多个机器人接收 可见光信息且发送对可见 光信息的接收确认信息至第二节点; 检测子模块还用于检测除第一节点和第二 节点之外的多个机器人发送接收确认信息至第 二节点的吋长; 第三确定子模块 还用于根据除第一节点和第二节点之外的多个 机器人发送接收确认信息至第二 节点的吋长获取第二节点与除第一节点和第二 节点之外的多个机器人之间的传 输距离; 第四确定子模块还用于根据第二节点与除第一 节点和第二节点之外的 多个机器人之间的传输距离确定第三节点, 且将第二节点和第三节点之间的传 输路径确定为第二最佳信息传输路径; 以及传输模块还用于将信息经由第二节 点按照第二最佳信息传输路径以光通讯方式传 输至第三节点。

[0021] 进一步地, 该系统还包括发送模块, 用于在确定第三节点之后, 将经由第三节 点发送至第二节点的接收确认信息发送至第一 节点。 [0022] 进一步地, 该第四确定子模块包括: 获取子模块, 用于分别获取第一节点与除 第一节点之外的多个机器人之间的传输距离对 应的传输路径的信息素值, 其中

, 信息素值用于表示选择传输路径的偏好程度; 计算子模块, 用于通过第一节 点与除第一节点之外的多个机器人之间的传输 距离和信息素值计算除第一节点 之外的各个机器人被确定为第二节点的概率; 以及第五确定子模块, 用于将概 率最大的机器人确定为第二节点, 且将第一节点和第二节点之间的传输路径确 定为第一最佳信息传输路径。

[0023] 进一步地, 该系统还包括: 计算模块, 用于在控制多个机器人按照最佳信息传 输路径以光通讯方式传输信息之后, 计算在最佳信息传输路径上传输信息的耗 电量和最佳信息传输路径的总距离; 调整模块, 用于根据耗电量和总距离调整 第一最佳信息传输路径的信息素值, 得到第一最佳信息传输路径的调整之后的 信息素值; 以及确定模块, 用于通过第一最佳信息传输路径的调整之后的 信息 素值重新确定第二节点。

[0024] 进一步地, 该系统还包括第二更新模块, 用于在通过第一最佳信息传输路径的 调整之后的信息素值重新确定第二节点之后, 更新最佳信息传输路径, 得到更 新的最佳信息传输路径, 其中, 传输模块还用于控制多个机器人按照更新的最 佳信息传输路径以光通讯方式传输信息。

[0025] 进一步地, 可见光通讯模块还用于发射可见光信息至多个 机器人, 且接收多个 机器人对可见光信息的接收确认信息。

[0026] 进一步地, 可见光通讯模块为 LED可见光通讯模块。

发明的有益效果

有益效果

[0027] 通过本发明, 采用获取网络数据库中的记录数据, 记录数据为对多个机器人的 可见光通讯进行记录的数据, 网络数据库用于存储记录数据; 然后通过记录数 据确定多个机器人之间进行可见光通讯的最佳 信息传输路径; 最后控制多个机 器人按照最佳信息传输路径以光通讯方式传输 信息, 解决了在机器人无法进行 W IFI传输的情况下, 不能及吋传输信息的问题, 进而达到了在机器人无法进行 WI FI传输的情况下及吋传输信息的效果。 对附图的简要说明

附图说明

[0028] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明 的进一步理解, 本发明的示意性 实施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中: [0029] 图 1是根据本发明第一实施例的机器人集群通信 统的示意图;

[0030] 图 2是根据本发明第二实施例的机器人集群通信 统的示意图;

[0031] 图 3是根据本发明第三实施例的机器人集群通信 统的示意图;

[0032] 图 4是根据本发明第四实施例的机器人集群通信 统的示意图;

[0033] 图 5是根据本发明第五实施例的机器人集群通信 统的示意图;

[0034] 图 6是根据本发明第六实施例的机器人集群通信 统的示意图;

[0035] 图 7是根据本发明第七实施例的机器人集群通信 统的示意图;

[0036] 图 8是根据本发明第八实施例的机器人集群通信 统的示意图;

[0037] 图 9是根据本发明实施例的机器人集群通信方法 流程图; 以及

[0038] 图 10是根据本发明实施例的蚁群算法示意图。

本发明的实施方式

[0039] 需要说明的是, 在不冲突的情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特征可以 相互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发 明。

[0040] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方 案, 下面将结合本申请实施例中 的附图, 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述, 显然, 所描述 的实施例仅仅是本申请一部分的实施例, 而不是全部的实施例。 基于本申请中 的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其 他实施例, 都应当属于本申请保护的范围。

[0041] 需要说明的是, 本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的 术语"第一"、 " 第二"等是用于区别类似的对象, 而不必用于描述特定的顺序或先后次序。 应该 理解这样使用的数据在适当情况下可以互换, 以便这里描述的本申请的实施例 。 此外, 术语"包括"和"具有"以及他们的任何变形, 意图在于覆盖不排他的包含 , 例如, 包含了一系列步骤或单元的过程、 方法、 系统、 产品或设备不必限于 清楚地列出的那些步骤或单元, 而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程 、 方法、 产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0042] 本发明实施例提供了一种机器人集群通信系统 。

[0043] 图 1是根据本发明第一实施例的机器人集群通信 统的示意图。 如图 1所示, 该 机器人集群通信系统包括: 可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30

[0044] 可见光通讯模块 10, 用于获取网络数据库中的记录数据, 其中, 记录数据为对 多个机器人的可见光通讯进行记录的数据, 网络数据库用于存储记录数据。

[0045] 在机器人集群的可见光网络通讯中, 机器人集群中的多个机器人进行通讯, 通 过可见光通讯产生通讯数据, 将通讯数据进行记录, 得到记录数据, 然后将记 录数据存储在网络数据库中。 记录数据, 也即, 进行可见光通讯的机器人所产 生的数据交换记录, 可选地, 在光通讯能够建立的机器人集群中, 每个机器人 都储存有类似的数据交换记录, 数据交换记录称为每个机器人的网络数据库。 通过数据交换记录可以检测到周围可见光通讯 连接到的其它机器人的空间位置 、 方向、 所发送数据的种类、 数据的大小、 数据的编码格式以及对数据的解码 钥匙等。

[0046] 通过可见光通讯模块 10获取网络数据库中的记录数据。 可选地, 从网络数据库 中获取多个机器人的位置记录数据和通讯识别 记录数据。 位置记录数据是用于 记录机器人的位置信息的数据, 比如, 机器人活动的位置范围信息、 活动的方 位信息、 具体的定位信息等位置信息的数据; 通讯识别记录数据是用于记录机 器人在以光通讯方式进行通讯识别吋的编码数 据, 比如, 通讯身份识别 (Identifi cation, 简称为 ID) 信息, 可见光通讯模块 10还可以获取数据的大小、 数据的编 码格式、 数据的解码钥匙等。

[0047] 可见光通讯模块 10还用于发射可见光信息至多个机器人, 且接收多个机器人对 可见光信息的接收确认信息。 可选地, 可见光通讯模块 10包括接收装置和发射 装置。 可见光通讯模块 10通过发射装置发射的可见光在可见光通讯范 内进行 扩散, 从而使可见光通讯模块 10通过发射装置发射的可见光信息传输至多个 器人。 多个机器人在接收到可见光信息之后, 对接收到的可见光信息进行确认 , 得到接收确认信息, 且发送接收可见光信息至可见光通讯模块 10, 可见光通 讯模块 10通过接收装置接收多个机器人对可见光信息 接收确认信息。 可见光 通讯模块 10可以接收不同频谱的信息, 并且将接收到的信息进行过滤, 得到可 见光通讯模块 10在通讯过程中的有效信息, 且将有效信息进行保存、 编码、 记 录。

[0048] 可选地, 可见光通讯模块 10为 (Light Emitting Diode, 简称为 LED)可见光通讯模 块。 LED可见光通讯模块通过将光能转化为电能, 改进了通讯数据的传输距离和 传输速率, 提高了通讯数据在传输吋的可靠性。 可见光通讯模块 10可以安装在 机器人的眼部位置, 可见光通讯模块 10的安装和工作过程不影响机器人的眼部 摄像头的安装和工作过程。

[0049] 可选地, 可见光通讯模块 10通过电源供电, 从而保证了可见光通讯模块 10可以 长吋间不间断地传输信息。

[0050] 数据分析模块 20, 用于通过记录数据确定多个机器人之间进行可 见光通讯的最 佳信息传输路径。

[0051] 多个机器人在进行可见光通讯吋, 有多种信息传输路径。 在通过可见光通讯模 块 10获取网络数据库中的记录数据之后, 数据分析模块 20通过记录数据确定多 个机器人之间进行可见光通讯的最佳信息传输 路径。

[0052] 可选地, 数据分析模块 20通过位置记录数据和通讯识别记录数据确定 个机器 人之间进行光通讯的最佳信息传输路径。

[0053] 数据分析模块 20将多个机器人中第一个执行信息传输的机器 确定为最佳信息 传输路径的第一节点。 数据分析模块 20通过记录数据确定除第一节点之外的其 他机器人的运动规则, 比如, 数据分析模块 20通过读取网络数据库中记录的位 置记录数据和通讯识别记录数据, 再根据自身分析, 确定除第一节点之外的其 他机器人的运动规则, 运动规则包括机器人活动的位置范围和活动吋 间的运动 规则。 第一节点通过可见光通讯模块 10根据除第一节点之外的机器人的运动规 则发射可见光信息, 除第一节点之外的机器人接收可见光信息, 且发送对可见 光信息的接收确认信息至第一节点; 检测除第一节点之外的机器人发送接收确 认信息至第一节点的吋长, 根据除第一节点之外的机器人发送确认信息至 第一 节点的吋长确定第一节点与除第一节点之外的 机器人之间的传输距离。

[0054] 可选地, 除第一节点之外的机器人包括多个机器人。 在确定第一节点之后, 数 据分析模块 20通过记录数据确定除第一节点之外的多个机 人的运动规则, 第 一节点根据除第一节点之外的多个机器人的运 动规则发射可见光信息, 除第一 节点之外的多个机器人接收可见光信息, 且发送对可见光信息的接收确认信息 至第一节点; 检测除第一节点之外的多个机器人发送接收确 认信息至第一节点 的吋长; 根据除第一节点之外的多个机器人发送接收确 认信息至第一节点的吋 长确定第一节点与除第一节点之外的多个机器 人之间的传输距离; 根据第一节 点与除第一节点之外的多个机器人之间的传输 距离确定第二节点。 可以分别获 取第一节点与除第一节点之外的多个机器人之 间的传输距离对应的传输路径的 信息素值 (Pheromone value) , 信息素值用于表示选择传输路径的程度, 也即 , 表示该信息传输路径的偏好程度, 该偏好程度决定每个机器人选择下一个接 收区域的可能性, 可以通过计算选择下一个接收区域的概率来确 定; 通过第一 节点与除第一节点之外的多个机器人之间的传 输距离和信息素值计算除第一节 点之外的各个机器人被确定为第二节点的概率 ; 将概率最大的机器人确定为第 二节点。 在确定第二节点之后, 将第一节点和第二节点之间的传输路径确定为 第一最佳信息传输路径。

[0055] 在根据第一节点与除第一节点之外的多个机器 人之间的传输距离确定第二节点 之数据分析模块 20通过记录数据确定除第一节点和第二节点之 的多个机器人 的运动规则; 第二节点根据除第一节点和第二节点之外的多 个机器人的运动规 则发射可见光信息, 除第一节点和第二节点之外的多个机器人接收 可见光信息 , 且发送对可见光信息的接收确认信息至第二节 点; 检测除第一节点和第二节 点之外的多个机器人发送接收确认信息至第二 节点的吋长; 根据除第一节点和 第二节点之外的多个机器人发送接收确认信息 至第二节点的吋长获取第二节点 与除第一节点和第二节点之外的多个机器人之 间的传输距离; 根据第二节点与 除第一节点和第二节点之外的多个机器人之间 的传输距离确定第三节点, 可以 分别获取第二节点与除第一节点和第二节点之 外的多个机器人之间的传输距离 对应的传输路径的信息素值, 通过第二节点与除第一节点和第二节点之外的 多 个机器人之间的传输距离和信息素值计算除第 一节点和第二节点之外的各个机 器人被确定为第三节点的概率; 将概率最大的机器人确定为第三节点。 在确定 第三节点之后, 将第二节点和第三节点之间的传输路径确定为 第二最佳信息传 输路径。

[0056] 在根据第二节点与除第一节点和第二节点之外 的多个机器人之间的传输距离确 定第三节点之后, 将经由第三节点发送至第二节点的接收确认信 息发送至第一 节点, 直到信息传输至最终接收信息的机器人对应的 节点。

[0057] 在信息进行一次完整的传递之后, 通过数据分析模块 20计算在最佳信息传输路 径上传输信息的耗电量和最佳信息传输路径的 总距离; 根据耗电量和总距离调 整第一最佳信息传输路径的信息素值, 得到第一最佳信息传输路径的调整之后 的信息素值; 通过第一最佳信息传输路径的调整之后的信息 素值重新确定第二 节点, 也即, 分别获取第一节点与除第一节点之外的多个机 器人之间的传输距 离对应的传输路径的信息素值, 包括第一节点与第二节点之间的第一最佳信息 传输路径的调整之后的信息素值; 通过第一节点与除第一节点之外的多个机器 人之间的传输距离和信息素值计算除第一节点 之外的各个机器人被确定为新的 第二节点的概率; 将概率最大的机器人确定为新的第二节点。

[0058] 可选地, 数据分析模块 20根据耗电量和总距离调整第二最佳信息传输 径的信 息素值, 得到第二最佳信息传输路径的调整之后的信息 素值; 通过第二节点和 第三节点之间的传输距离和第二最佳信息传输 路径的调整之后的信息素值重新 确定第二节点, 也即, 分别获取第二节点与除第一节点和第二节点之 外的多个 机器人之间的传输距离对应的传输路径的信息 素值, 包括第二节点与第三节点 之间的第二最佳信息传输路径的调整之后的信 息素值; 通过第二节点与除第一 节点和第二节点之外的多个机器人之间的传输 距离和信息素值计算除第一节点 和第二节点之外的各个机器人被确定为新的第 三节点的概率; 将概率最大的机 器人确定为新的第三节点。

[0059] 信息素值随着吋间按照预设值递减。 如果该传输路径传输信息的次数减少, 则 该传输路径对应的节点被选择的概率也就相应 地减少。

[0060] 在机器人集群中, 信息通过传输路径对应的节点传输, 数据分析模块 20在传输 路径上对各个节点的选择方法与选择第一节点 和第二节点的方法相同, 各个节 点之间的传输路径组成以光通讯方式传输信息 的最佳信息传输路径, 在此不再 赘述。

[0061] 传输模块 30, 用于控制多个机器人按照最佳信息传输路径以 光通讯方式传输信 息。

[0062] 传输模块 30用于控制多个机器人按照最佳信息传输路径 光通讯方式传输信息 包括将信息经由第一节点按照第一最佳信息传 输路径以光通讯方式传输至第二 节点。

[0063] 数据分析模块 20控制多个机器人按照最佳信息传输路径以光 讯方式传输信息 包括将信息经由第二节点按照第二最佳信息传 输路径以可见光通讯方式传输至 第三节点。

[0064] 在传输模块 30控制多个机器人按照最佳信息传输路径以光 讯方式传输信息之 后, 获取多个机器人的记录更新数据, 记录更新数据用于对记录数据进行更新 的数据, 比如, 记录更新数据为各个节点之间的传输路径的调 整之后的信息素 值等, 通过记录更新数据对网络数据库中的记录数据 进行更新, 比如, 通过各 个节点之间的传输路径上的调整之后的信息素 值对网络数据库中的位置记录数 据进行更新。

[0065] 在通过第一最佳信息传输路径的调整之后的信 息素值重新确定第二节点之后, 更新最佳信息传输路径, 得到更新的最佳信息传输路径。 可选地, 数据分析模 块 20通过每两个节点之间的传输路径的调整之后 信息素值重新确定节点, 更 新最佳信息传输路径, 得到更新的最佳信息传输路径。 传输模块 30控制多个机 器人按照更新的最佳信息传输路径以光通讯方 式传输信息。

[0066] 可选地, 该机器人集群通信系统中包括可见光通讯模块 、 灵魂模型的数据分析 模块、 传输网络数据记录库。 其中, 灵魂模型具有完备的识别、 预测、 判断、 推理和优化决策的学习模块和情感模块。 可见光通讯模块为 LED可见光通讯模块 , 改进了信息的传输距离和传输速率, 增加了信息传输的可靠性, 并且能在机 器人的眼部安装使用, 对机器人眼部摄像头的位置不造成影响。 可见光通讯模 块还能够接收和过滤不同频谱的信息, 可以有效地对可见光信息进行保存、 编 码和记录。 可见光通讯需要强大的电源支持, 保证在较长吋间内完成信息不间 断地传输。

[0067] 该实施例通过可见光通讯模块 10获取网络数据库中的记录数据, 记录数据为对 多个机器人的可见光通讯进行记录的数据, 网络数据库用于存储记录数据; 数 据分析模块 20通过记录数据确定多个机器人之间进行光通 的最佳信息传输路 径; 传输模块 30控制多个机器人按照最佳信息传输路径以光 讯方式传输信息 , 达到了在机器人无法进行 WIFI传输的情况下及吋传输信息的效果。

[0068] 图 2是根据本发明第二实施例的机器人集群通信 统的示意图。 如图 2所示, 该 机器人集群通信系统包括: 可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20, 传输模块 30 , 获取模块 40和第一更新模块 50。

[0069] 该实施例的可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30与本发明第一实 施例的机器人集群通信系统中的作用相同, 在此不再赘述。

[0070] 获取模块 40, 用于在控制多个机器人按照最佳信息传输路径 以光通讯方式传输 信息之后, 获取多个机器人的记录更新数据, 其中, 记录更新数据用于对记录 数据进行更新的数据。

[0071] 第一更新模块 50, 用于通过记录更新数据对网络数据库中的记录 数据进行更新

[0072] 图 3是根据本发明第三实施例的机器人集群通信 统的示意图。 如图 3所示, 该 机器人集群通信系统包括: 可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30 , 其中, 数据分析模块 20包括: 第一确定子模块 201, 第二确定子模块 202, 控 制子模块 203, 检测子模块 204和第三确定子模块 205。

[0073] 该实施例的可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30与本发明第一实 施例的机器人集群通信系统中的作用相同, 在此不再赘述。

[0074] 第一确定子模块 201, 用于确定第一节点, 其中, 第一节点为多个机器人中第 一个执行信息传输的机器人。

[0075] 第二确定子模块 202, 用于通过记录数据确定除第一节点之外的其他 机器人的 运动规则。

[0076] 控制子模块 203, 用于控制第一节点根据除第一节点之外的机器 人的运动规则 发射可见光信息, 除第一节点之外的机器人接收可见光信息且发 送对可见光信 息的接收确认信息至第一节点。

[0077] 检测子模块 204, 用于检测除第一节点之外的机器人发送接收确 认信息至第一 节点的吋长。

[0078] 第三确定子模块 205, 用于根据除第一节点之外的机器人发送确认信 息至第一 节点的吋长确定第一节点与除第一节点之外的 机器人之间的传输距离, 可选地 , 当只有两个机器人吋, 第三确定子模块 205根据除第一节点之外的机器人发送 确认信息至第一节点的吋长确定第一节点与除 第一节点之外的机器人之间的传 输距离为第一最佳信息传输路径。

[0079] 图 4是根据本发明第四实施例的机器人集群通信 统的示意图。 如图 4所示, 该 机器人集群通信系统包括: 可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30 。 其中, 数据分析模块 20包括: 第一确定子模块 201, 第二确定子模块 202, 控 制子模块 203, 检测子模块 204, 第三确定子模块 205和第四确定子模块 206。

[0080] 该实施例的可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30, 第一确定子模 块 201, 第二确定子模块 202, 控制子模块 203, 检测子模块 204和第三确定子模 块 205与本发明第三实施例的机器人集群通信系统 中的作用相同, 在此不再赘述

[0081] 第四确定子模块 206, 用于在确定第一节点之后, 根据第一节点与除第一节点 之外的多个机器人之间的传输距离确定第二节 点, 且将第一节点和第二节点之 间的传输路径确定为第一最佳信息传输路径。

[0082] 传输模块 30还用于将信息经由第一节点按照第一最佳信 传输路径以光通讯方 式传输至第二节点。

[0083] 第二确定子模块 202还用于在确定第二节点之后, 通过记录数据确定除第一节 点和第二节点之外的多个机器人的运动规则。

[0084] 控制子模块 203还用于控制第二节点根据除第一节点和第二 节点之外的多个机 器人的运动规则发射可见光信息, 除第一节点和第二节点之外的多个机器人接 收可见光信息且发送对可见光信息的接收确认 信息至第二节点。

[0085] 检测子模块 204还用于检测除第一节点和第二节点之外的多 个机器人发送接收 确认信息至第二节点的吋长。

[0086] 第三确定子模块 205还用于根据除第一节点和第二节点之外的多 个机器人发送 接收确认信息至第二节点的吋长获取第二节点 与除第一节点和第二节点之外的 多个机器人之间的传输距离。

[0087] 第四确定子模块 206还用于根据第二节点与除第一节点和第二节 点之外的多个 机器人之间的传输距离确定第三节点, 且将第二节点和第三节点之间的传输路 径确定为第二最佳信息传输路径。

[0088] 传输模块 30还用于将信息经由第二节点按照第二最佳信 传输路径以光通讯方 式传输至第三节点。

[0089] 图 5是根据本发明第五实施例的机器人集群通信 统的示意图。 如图 5所示, 该 机器人集群通信系统包括: 可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20, 传输模块 30 和发送模块 70。 其中, 数据分析模块 20包括: 第一确定子模块 201, 第二确定子 模块 202, 控制子模块 203, 检测子模块 204, 第三确定子模块 205和第四确定子 模块 206。

[0090] 该实施例的可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20, 传输模块 30和第四确定子模 块 206, 第一确定子模块 201, 第二确定子模块 202, 控制子模块 203, 检测子模 块 204, 第三确定子模块 205和第四确定子模块 206与本发明第四实施例的机器人 集群通信系统中的作用相同, 在此不再赘述。

[0091] 发送模块 70, 用于在确定第三节点之后, 将经由第三节点发送至第二节点的接 收确认信息发送至第一节点。

[0092] 图 6是根据本发明第六实施例的机器人集群通信 统的示意图。 如图 6所示, 该 机器人集群通信系统包括: 可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30 。 其中, 数据分析模块 20包括: 第一确定子模块 201, 第二确定子模块 202, 控 制子模块 203, 检测子模块 204和第三确定子模块 205和第四确定子模块 206, 其 中, 第四确定子模块 206包括: 获取子模块 2061, 计算子模块 2062和第五确定子 模块 2063。

[0093] 该实施例的可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30, 第一确定子模 块 201, 第二确定子模块 202, 控制子模块 203, 检测子模块 204, 第三确定子模 块 205和第四确定子模块 206与本发明第四实施例的机器人集群通信系统 中的作 用相同, 在此不再赘述。

[0094] 获取子模块 2061, 用于分别获取第一节点与除第一节点之外的多 个机器人之间 的传输距离对应的传输路径的信息素值, 其中, 信息素值用于表示选择传输路 径的偏好程度;

[0095] 计算子模块 2062, 用于通过第一节点与除第一节点之外的多个机 器人之间的传 输距离和信息素值计算除第一节点之外的各个 机器人被确定为第二节点的概率 ; 以及

[0096] 第五确定子模块 2063, 用于将概率最大的机器人确定为第二节点, 且将第一节 点和第二节点之间的传输路径确定为第一最佳 信息传输路径。

[0097] 图 7是根据本发明第七实施例的机器人集群通信 统的示意图。 如图 7所示, 该 机器人集群通信系统包括: 可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20和传输模块 30 , 计算模块 80, 调整模块 90和确定模块 100。 其中, 数据分析模块 20包括: 第一 确定子模块 201, 第二确定子模块 202, 控制子模块 203, 检测子模块 204和第三 确定子模块 205和第四确定子模块 206, 第四确定子模块 206包括: 获取子模块 20 61, 计算子 2062和第五确定子 2063。

[0098] 该实施例的可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20, 传输模块 30, 第一确定子模 块 201, 第二确定子模块 202, 控制子模块 203, 检测子模块 204, 第三确定子模 块 205和第四确定子模块 206, 获取子模块 2061, 计算子 2062和第五确定子 2063 与本发明第六实施例的机器人集群通信系统中 的作用相同, 在此不再赘述。

[0099] 计算模块 80, 用于在控制多个机器人按照最佳信息传输路径 以光通讯方式传输 信息之后, 计算在最佳信息传输路径上传输信息的耗电量 和最佳信息传输路径 的总距离。

[0100] 调整模块 90, 用于根据耗电量和总距离调整第一最佳信息传 输路径的信息素值

, 得到第一最佳信息传输路径的调整之后的信息 素值。

[0101] 确定模块 100, 用于通过第一最佳信息传输路径的调整之后的 信息素值重新确 定第二节点。

[0102] 可选地, 该实施例的信息素值随着吋间按照预设值递减 。 [0103] 图 8是根据本发明第八实施例的机器人集群通信 统的示意图。 如图 8所示, 该 机器人集群通信系统包括: 可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20, 传输模块 30 和第二更新模块 110。 其中, 数据分析模块 20包括: 第一确定子模块 201, 第二 确定子模块 202, 控制子模块 203, 检测子模块 204和第三确定子模块 205, 第四 确定子模块 206第四确定子模块 206包括: 获取子模块 2061, 计算子 2062和第五 确定子 2063。

[0104] 该实施例的可见光通讯模块 10, 数据分析模块 20, 传输模块 30和第四确定子模 块 206, 第一确定子模块 201, 第二确定子模块 202, 控制子模块 203, 检测子模 块 204和第三确定子模块 205, 获取子模块 2061, 计算子 2062和第五确定子 2063 与本发明第六实施例的机器人集群通信系统中 的作用相同, 在此不再赘述。

[0105] 第二更新模块 110, 用于在通过第一最佳信息传输路径的调整之后 的信息素值 重新确定第二节点之后, 更新最佳信息传输路径, 得到更新的最佳信息传输路 径, 传输模块 30还用于控制多个机器人按照更新的最佳信息 输路径以光通讯 方式传输信息。

[0106] 本发明还提供了一种机器人集群通信方法。 需要说明的是, 该机器人集群通信 方法可以通过本发明实施例的机器人集群通信 系统执行。

[0107] 图 9是根据本发明实施例的机器人集群通信方法 如图 9所示, 该机器人集群通 信方法包括以下步骤:

[0108] 步骤 S901, 获取网络数据库中的记录数据。

[0109] 记录数据为对多个机器人的可见光通讯进行记 录的数据, 网络数据库用于存储 记录数据, 获取网络数据库中的记录数据。 记录数据, 也即, 数据交换记录, 可选地, 每个机器人具有网络数据库。 在光通讯能够建立的机器人集群中, 每 个机器人在进行可见光通讯吋都储存有类似的 数据交换记录, 通过数据交换记 录可以检测到周围可见光通讯连接到的其它机 器人的空间位置、 方向、 所发送 数据的种类、 大小、 编码格式、 解码钥匙等, 这个数据交换记录称为每个机器 人的网络数据库。

[0110] 记录数据包括位置记录数据和通讯识别记录数 据, 位置记录数据是用于记录机 器人的位置信息的数据, 通讯识别记录数据是用于记录机器人在以光通 讯方式 进行通讯识别吋的编码数据。 可选地, 从网络数据库中获取多个机器人的位置 记录数据和通讯识别记录数据。 位置记录数据是用于记录机器人的位置信息的 数据, 比如, 机器人活动的位置范围信息、 活动的方位信息、 具体的定位信息 等位置信息的数据; 通讯识别记录数据是用于记录机器人在以光通 讯方式进行 通讯识别吋的编码数据, 比如, 通讯 ID信息。

[0111] 可选地, 当某个机器人处于比较偏远的地区吋, 无法连接 WIFI网络, 获取网络 数据库中的记录数据, 根据自身的分析, 得到可见光范围内的其他机器人的活 动规律, 以找到可以稳定传输信息的机器人。

[0112] 步骤 S902, 通过记录数据确定多个机器人之间进行光通讯 的最佳信息传输路径

[0113] 通过位置记录数据和通讯识别记录数据确定多 个机器人之间进行可见光通讯的 最佳信息传输路径。

[0114] 确定第一节点, 可选地, 确定事件发生点的机器人为第一节点, 第一节点为多 个机器人中第一个执行信息传输的机器人; 通过记录数据确定除第一节点之外 的其他机器人的运动规则; 控制第一节点根据除第一节点之外的机器人的 运动 规则发射可见光信息, 其中, 除第一节点之外的机器人接收可见光信息, 且发 送对可见光信息的接收确认信息至第一节点; 检测除第一节点之外的机器人发 送接收确认信息至第一节点的吋长; 根据除第一节点之外的机器人发送确认信 息至第一节点的吋长确定第一节点与除第一节 点之外的机器人之间的传输距离

[0115] 可选地, 确定第一节点, 第一节点为多个机器人中第一个执行信息传输 的机器 人, 比如, 机器人所在环境中有人突发疾病, 无法利用 WIFI网络进行远距离通 讯, 从而不能传输急救信号, 此吋, 确定事件发生点的机器人为第一节点; 通 过网络数据库中存储的记录数据确定除第一节 点之外的其他机器人的运动规则 ; 控制第一节点根据除第一节点之外的机器人的 运动规则发射可见光信息, 可 以将可见光信息传输至可见光范围内的机器人 。 除第一节点之外的机器人在可 见光范围内接收可见光信息, 且发送对可见光信息的接收确认信息至第一节 点 ; 检测除第一节点之外的机器人发送接收确认信 息至第一节点的吋长; 根据除 第一节点之外的机器人发送确认信息至第一节 点的吋长确定第一节点与除第一 节点之外的机器人之间的传输距离。

[0116] 除第一节点之外的机器人包括多个机器人, 在确定第一节点之后, 通过记录数 据确定除第一节点之外的多个机器人的运动规 则; 控制第一节点根据除第一节 点之外的多个机器人的运动规则发射可见光信 息, 其中, 除第一节点之外的多 个机器人接收可见光信息, 且发送对可见光信息的接收确认信息至第一节 点; 检测除第一节点之外的多个机器人发送接收确 认信息至第一节点的吋长; 根据 除第一节点之外的多个机器人发送接收确认信 息至第一节点的吋长确定第一节 点与除第一节点之外的多个机器人之间的传输 距离; 根据第一节点与除第一节 点之外的多个机器人之间的传输距离确定第二 节点, 且将第一节点和第二节点 之间的传输路径确定为第一最佳信息传输路径 , 将信息经由第一节点按照第一 最佳信息传输路径以光通讯方式传输至第二节 点。

[0117] 可选地, 除第一节点之外的机器人包括多个机器人, 比如, 超过 2个的机器人 。 在确定第一节点之后, 通过网络数据库中的记录数据确定除第一节点 之外的 多个机器人的运动规则; 控制第一节点根据除第一节点之外的多个机器 人的运 动规则发射可见光信息, 除第一节点之外的多个机器人接收可见光信息 , 且发 送对可见光信息的接收确认信息至第一节点; 检测除第一节点之外的多个机器 人发送接收确认信息至第一节点的吋长, 得到多个吋长; 根据多个吋长分别确 定第一节点与除第一节点之外的多个机器人之 间的传输距离; 根据第一节点与 除第一节点之外的多个机器人之间的传输距离 确定第二节点, 可选地, 选择距 离第一节点的传输距离最短的机器人对应的节 点为第二节点, 且将第一节点和 第二节点之间的传输路径确定为第一最佳信息 传输路径。 由第二节点将信息传 递下去, 直到信息抵达信息接收点, 或者, 到达区域内的机器人有能力通过远 程传递信息。

[0118] 在根据第一节点与除第一节点之外的多个机器 人之间的传输距离确定第二节点 之后, 通过记录数据确定除第一节点和第二节点之外 的多个机器人的运动规则 ; 控制第二节点根据除第一节点和第二节点之外 的多个机器人的运动规则发射 可见光信息, 其中, 除第一节点和第二节点之外的多个机器人接收 可见光信息 , 且发送对可见光信息的接收确认信息至第二节 点; 检测除第一节点和第二节 点之外的多个机器人发送接收确认信息至第二 节点的吋长; 根据除第一节点和 第二节点之外的多个机器人发送接收确认信息 至第二节点的吋长获取第二节点 与除第一节点和第二节点之外的多个机器人之 间的传输距离; 根据第二节点与 除第一节点和第二节点之外的多个机器人之间 的传输距离确定第三节点, 且将 第二节点和第三节点之间的传输路径确定为第 二最佳信息传输路径。

[0119] 在根据第二节点与除第一节点和第二节点之外 的多个机器人之间的传输距离确 定第三节点之后, 将经由第三节点发送至第二节点的接收确认信 息发送至第一 节点。 也即, 最佳信息传输路径上的各个节点将接收确认信 息发送反向传递至 第一节点。

[0120] 在根据第一节点与除第一节点之外的多个机器 人之间的传输距离确定第二节点 包括: 分别获取第一节点与除第一节点之外的多个机 器人之间的传输距离对应 的传输路径的信息素值, 其中, 信息素值用于表示选择传输路径的程度; 通过 第一节点与除第一节点之外的多个机器人之间 的传输距离和信息素值计算除第 一节点之外的各个机器人被确定为第二节点的 概率, 可选地, 通过以下公式计 算除第一节点之外的各个机器人被确定为第二 节点的概率:

[0121] [0122]

其中, P为除第一节点之外的各个机器人被确定为第 节点的概率, a和 b为指数 参数, 两个机器人之间的距离, 也即, 每两个机器人之间的传输路径对应的距 离, 两个机器人之间传输路径的信息素值表示选择 该两个机器人之间的传输路 径的偏好程度。 将概率 P最大的机器人确定为第二节点。

[0122] 可选地, 分别获取第二节点与除第一节点和第二节点之 外的多个机器人之间的 传输距离对应的传输路径的信息素值; 通过第二节点与除第一节点和第二节点 之外的多个机器人之间的传输距离和信息素值 计算除第一节点之外的各个机器 人被确定为第三节点的概率; 将概率最大的机器人确定为第三节点。

[0123] 可选地, 最佳信息传输路径包括多个节点, 除第一节点、 第二节点、 第三节点 之外的节点的选择方法与上述方法相同, 在此不再赘述。

[0124] 步骤 S903 , 控制多个机器人按照最佳信息传输路径以光通 讯方式传输信息。 [0125] 在通过记录数据确定多个机器人之间进行光通 讯的最佳信息传输路径之后, 控 制多个机器人按照最佳信息传输路径以光通讯 方式传输信息包括: 将信息经由 第一节点按照第一最佳信息传输路径以光通讯 方式传输至第二节点, 将信息经 由第二节点按照第二最佳信息传输路径以光通 讯方式传输至第三节点。

[0126] 在控制多个机器人按照最佳信息传输路径以光 通讯方式传输信息之后, 计算在 最佳信息传输路径上传输信息的耗电量和最佳 信息传输路径的总距离, 可选地 , 在最佳信息传输路径上传输信息的耗电量为传 输网络整体的耗电量; 根据耗 电量和总距离调整第一最佳信息传输路径的信 息素值, 得到第一最佳信息传输 路径的调整之后的信息素值; 通过第一最佳信息传输路径的调整之后的信息 素 值重新确定第二节点。 可选地, 在将信息从事件发生点传输至信息采集点之后 , 计算在信息传递过程中的耗电量和最佳信息传 输路径的总距离, 作为 Fitness函 数。 可选地, 通过以下公式调整网络数据库中参与传输的两 个机器人之间信息 传输路径上的信息素值:

[0127] [0129]其中, Fitness是耗电量和总距离的函数, 原有信息素值可以为第一最佳 信息传输路径的信息素值。

[0128] 可选地, 原有信息素值也可以为第二最佳信息传输路径 的信息素值, 通过此公 式根据耗电量和总距离调整第二最佳信息传输 路径的信息素值, 得到第二最佳 信息传输路径的调整之后的信息素值; 通过第二最佳信息传输路径的调整之后 的信息素值重新确定第三节点。

[0129] 可选地, 最佳信息传输路径包括多段传输路径, 除第一节点与第二节点之间的 第一最佳信息传输路径、 第二节点与第三节点之间的第二最佳信息传输 路径之 外的节点之间的传输路径的信息素值的调整方 法与上述方法相同, 在此不再赘 述。

[0130] 信息素值随着吋间按照预设值递减。 也即, 每个节点之间的传输路径的信息素 值会随着吋间按照预设值递减, 如果该传输路径的传输信息的次数少, 则该传 输路径对应的节点被选中的概率也减少。

[0131] 在通过第一最佳信息传输路径的调整之后的信 息素值重新确定第二节点之后, 更新最佳信息传输路径, 得到更新的最佳信息传输路径, 控制多个机器人按照 更新的最佳信息传输路径以光通讯方式传输信 息。

[0132] 可选地, 获取多个机器人的记录更新数据, 其中, 记录更新数据用于对记录数 据进行更新的数据; 通过记录更新数据对网络数据库中的记录数据 进行更新, 直至形成一条稳定的最佳信息传输路径, 该最佳信息传输路径的距离总和最短 , 传输网络整体电量消耗最少。 机器人集群按照这样的网络进行可见光信息的 传输, 从而保证信息传递的稳定性和长期性。

[0133] 举例而言, 该实施例可以通过蚁群算法 (Ant Colony Algorithm) 确定最佳信息 传输路径。 图 10是根据本发明实施例的蚁群算法示意图。 如图 10所示, 在机器 人集群中, 包括多个机器人, 有事件发生点和事件收集点。 将事件发生点的机 器人确定为第一节点, 最后接受信息的机器人为事件收集点。 当某个机器人的 周围发生一个事件, 通过简单的判断, 确定该事件无法通过机器人本体来处理 , 或者该事件有很高的紧急程度, 比如, 该机器人所在环境中有人类突发疾病

, 但是无法利用 WIFI网络发出急救信号。 此吋, 可以通过事件发生点的机器人 , 也即, 通过第一节点将信息传递给可见光通讯距离范 围内的其他机器人, 由 其将信息通过第一节点传输信息的方法将信息 传递给可见光范围内的其他机器 人, 直至抵达信息接收集点, 或者到达区域内有能力进行远程信息传输的机 器 人。

[0134] 机器人集群的可见光通讯网络中存储有记录数 据, 也即, 机器人集群的可见光 通讯网络中存储有数据交换记录。 可选地, 每个机器人具有网络数据库, 在光 通讯能够建立的机器人集群中, 每个机器人都储存有类似的数据交换记录, 通 过数据交换记录可以检测到周围可以光通讯连 接到的其它机器人的空间位置、 方向、 所发送数据的种类、 大小、 编码格式、 解码钥匙等, 此数据交换记录称 为每个机器人的网络数据库。 该可见光通讯网络中的记录数据会实吋更新, 从 而得到各个节点的位置信息和通讯识别信息 (ID) 。 当某个机器人处于比较偏 远的地区, 无法连入无线通讯网络吋, 该机器人会读取可见光通讯网络过去的 更新的记录数据, 根据自身的分析, 得到可见光通讯范围内的其它机器人的活 动规律, 从而确定信息发送的方向, 且确定可以稳定传输信息的吋间段和信息 接收的位置。 机器人朝分析出的方向发射可见光信息, 可见光信息在可见光范 围内进行扩散, 同吋在可见光范围内的多个机器人接收可见光 信息, 并返回接 收确认信息至上次发送可见光的机器人。 机器人根据返回的接收确认信息的吋 间分析传输距离, 确定传输信息的下一个节点, 并且将接收确认信息反向传递 给第一次传输信息的机器人, 直至信息传递到信息收集点。 在信息传递的传输 路径上加入信息素值, 该信息素值表示该信息传递路线的偏好程度。

[0135] 当信息由事件发生点传输至信息收集点之后, 计算信息在传输路径上的耗电量 和总距离, 调整网络中参与传输的两个机器人之间在信息 传输路径上附加的信 息素值。

[0136] 信息传输路径上的信息素值会随着吋间定值递 减, 如果该传输路径传输信息的 次数减少, 该传输路径被选中的概率相应减少。

[0137] 通过上述选择第一节点和传输信息的下一节点 的方法不断进行迭代, 直至最终 确定最佳信息传输路径。

[0138] 该蚁群学习算法在机器人可见光通讯网络中运 行, 每个机器人本体只依照自己 的传输和处理模式对信息进行计算分析, 因此, 每个机器人本体都只运行了算 法中的一部分。 最佳信息传输路径的形成是每个机器人本体选 择了最优化的下 个节点而综合形成的。 该方法能够快速有效地使信息在一定数量机器 人之间传 递, 在试错中形成最短最省电的传递路线。 在该过程中, 需要选择最优化的传 输路径能够保证信息及吋地传输和群体的能耗 最小, 使得在特定情况下, 该最 佳信息传输路径距离总和最短, 传输网络整体电量消耗最少, 从而保证了信息 传输的稳定性和长期性。

[0139] 该实施例通过获取网络数据库中的记录数据, 其中, 记录数据为对多个机器人 的可见光通讯进行记录的数据, 网络数据库用于存储记录数据; 通过记录数据 确定多个机器人之间进行可见光通讯的最佳信 息传输路径; 控制多个机器人按 照最佳信息传输路径以光通讯方式传输信息, 达到了在机器人无法进行 WIFI传 输的情况下及吋传输信息的效果。

[0140] 需要说明的是, 在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计 算机可执行指令 的计算机系统中执行, 并且, 虽然在流程图中示出了逻辑顺序, 但是在某些情 况下, 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的 步骤。 [0141] 本发明实施例还提供了一种机器人集群通信装 置。 需要说明的是, 该机器人集 群通信装置可以用于执行本发明实施例的机器 人集群通信方法。

[0142] 本发明实施例通过可见光通讯的网络结构替代 了机器人依赖无线传输的技术。

可以通过蚁群算法的快速迭代进化的优点和快 速聚合最优解的优点将远距离的 可见光通讯通过机器人集群高效地、 持续地传输。 该方法的通讯降低了对机器 人本体的要求, 比如, 机器人的远程无线电通讯能力, 或者远距离发射无线通 讯信号的能力。

[0143] 本发明实施例的机器人可以为智能探索类机器 人、 智能家居机器人、 宠物机器 人, 军用侦査型机器人, 应用于野外探索、 灾难救助、 军事侦査等领域。 比如 , 在家居中, 如果存在多个机器人, 多个机器人能够互相快速传递信息, 通过 远程协同完成任务, 比如, 通过在不同房间的机器人搜索丢失遗忘的物体 , 从 而减少机器人集群的肢体移动的损耗。

[0144] 本发明实施例通过使用可见光短距通信的方法 , 在优化无线传输路线和人工智 能的群智慧 (Swarm Intelligence) 研究中, 集群的位置配置和信息传递路线的优 化能够使信息以最快速度传递到制定地点。 机器人集群中的每个个体配置有简 单的传递接收装置, 通过互相传递信息, 使用短距离的通信手段使信息达到长 距离的传输, 达到了在机器人无法进行 WIFI传输的情况下及吋传输信息的效果

[0145] 显然, 本领域的技术人员应该明白, 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通 用的计算装置来实现, 它们可以集中在单个的计算装置上, 或者分布在多个计 算装置所组成的网络上, 可选地, 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实 现, 从而, 可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执 行, 或者将它们分别 制作成各个集成电路模块, 或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集 成电 路模块来实现。 这样, 本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

[0146] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的 技术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内 , 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。