本发明涉及多智能体，尤其是指一种基于分布式二次规划的多智能体安全控制方法及装置。
背景技术：
1、随着社会的发展和科技的进步，智能体系统的应用开始越来越广泛，但是随着工业技术的发展以及任务复杂程度的增加，单个智能体获取信息及解问决题的能力有限，在多数情况下无法满足任务要求，因此，多智能体系统开始在军事、工业以及医疗等领域发挥广泛应用，多智能体系统强调单体之间的合作与协同，可以大幅提高工作效率和能力，且多智能体系统中的智能体都是相互独立的个体，其每个智能体都拥有获取信息与发出信息的能力，而安全保证每个智能体不与障碍物发生碰撞就成了研究多智能体系统的重中之重。
2、然后，传统的智能体避障的常用方法有人工势场法、a*算法、动态窗口法、速度障碍法以及障碍函数法等，但是这些传统的避障方法有的存在无法准确到达目标点、有的存在避障路线规划不合理、避障路线避障准确率较低、灵活性较差以及避障稳定性较差的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种基于分布式二次规划的多智能体安全控制方法及装置，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中多智能体避障不准确的问题，本技术在保证各个子智能体成功到达目标点的同时，提高了各个子智能体的避障准确率、稳定性以及灵活性，且能合理避障。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于分布式二次规划的多智能体安全控制方法，所述基于分布式二次规划的多智能体安全控制方法包括：
3、根据多智能体系统对应的目标避障任务，确定所述多智能体系统中各个子智能体之间的通信矩阵、相邻两个所述子智能体之间的预设安全距离以及相邻两个所述子智能体之间的目标期望距离，其中，所述目标避障任务中包括各个所述子智能体的起始位置和各个所述子智能体的目标期望位置；
4、针对于任一所述子智能体，根据所述子智能体对应的预设安全距离和所述子智能体与目标区域内任一目标障碍物之间的目标安全距离，确定所述子智能体对应的目标过零障碍函数；
5、针对于任一所述子智能体，基于所述通信矩阵、所述子智能体对应的所述目标期望距离、所述子智能体对应的所述目标期望位置以及预设分布式二次规划规则，确定所述子智能体的速度目标优化函数；
6、根据所述速度目标优化函数和所述目标过零障碍函数，确定所述子智能体的目标控制输入速度；
7、根据各个所述子智能体对应的各个所述目标控制输入速度和所述多智能体系统中各个子所述智能体对应的运动学模型，判断各个所述子智能体是否到达所述目标期望位置以及所述多智能体系统是否完成目标避障任务
8、在本发明的一个实施例中，所述针对于任一所述子智能体，基于所述通信矩阵、所述子智能体对应的所述目标期望距离、所述子智能体对应的所述目标期望位置以及预设分布式二次规划规则，确定所述子智能体的速度目标优化函数，包括：
9、针对于任一所述子智能体，根据所述通信矩阵、所述子智能体对应的所述目标期望距离以及所述子智能体对应的所述目标期望位置，确定所述子智能体的标称控制速度；
10、根据所述标称控制速度和预设分布式二次规划规则，确定所述子智能体的速度目标优化函数。
11、在本发明的一个实施例中，所述根据各个所述子智能体对应的各个所述目标控制输入速度和所述多智能体系统中各个子所述智能体对应的运动学模型，判断各个所述子智能体是否到达所述目标期望位置以及所述多智能体系统是否完成目标避障任务，包括：
12、确定各个子智能体对应的各个目标控制输入速度；
13、根据各个所述目标控制输入速度和多智能体系统中各个子所述智能体对应的运动学模型，判断各个所述子智能体是否到达所述目标期望位置；
14、若是，则确定所述多智能体系统完成目标避障任务。
15、在本发明的一个实施例中，所述在根据各个所述目标控制输入速度和多智能体系统中各个子所述智能体对应的运动学模型，判断各个所述子智能体是否到达所述目标期望位置之后，所述基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法还包括：
16、若多智能体系统存在任一子智能体未到达对应的目标期望位置之后，则重新确定所述子智能体的速度目标优化函数和目标控制输入速度，直至所述子智能体到达对应的目标期望位置。
17、本技术实施例还提供了一种基于分布式二次规划的多智能体安全避障装置，所述基于分布式二次规划的多智能体安全避障装置包括：
18、第一确定模块，用于根据多智能体系统对应的目标避障任务，确定所述多智能体系统中各个子智能体之间的通信矩阵、相邻两个所述子智能体之间的预设安全距离以及相邻两个所述子智能体之间的目标期望距离，其中，所述目标避障任务中包括各个所述子智能体的起始位置和各个所述子智能体的目标期望位置；
19、第二确定模块，用于针对于任一所述子智能体，根据所述子智能体对应的预设安全距离和所述子智能体与目标区域内任一目标障碍物之间的目标安全距离，确定所述子智能体对应的目标过零障碍函数；
20、第三确定模块，用于针对于任一所述子智能体，基于所述通信矩阵、所述子智能体对应的所述目标期望距离、所述子智能体对应的所述目标期望位置以及预设分布式二次规划规则，确定所述子智能体的速度目标优化函数；
21、第四确定模块，用于根据所述速度目标优化函数和所述目标过零障碍函数，确定所述子智能体的目标控制输入速度；
22、判断模块，用于根据各个所述子智能体对应的各个所述目标控制输入速度和所述多智能体系统中各个子所述智能体对应的运动学模型，判断各个所述子智能体是否到达所述目标期望位置以及所述多智能体系统是否完成目标避障任务。
23、在本发明的一个实施例中，所述第三确定模块，具体用于：
24、针对于任一所述子智能体，根据所述通信矩阵、所述子智能体对应的所述目标期望距离以及所述子智能体对应的所述目标期望位置，确定所述子智能体的标称控制速度；
25、根据所述标称控制速度和预设分布式二次规划规则，确定所述子智能体的速度目标优化函数。
26、在本发明的一个实施例中，所述判断模块，具体用于：
27、确定各个子智能体对应的各个目标控制输入速度；
28、根据各个所述目标控制输入速度和多智能体系统中各个子所述智能体对应的运动学模型，判断各个所述子智能体是否到达所述目标期望位置；
29、若是，则确定所述多智能体系统完成目标避障任务。
30、本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行，如上述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法的步骤。
31、本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行，如上述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法的步骤。
32、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
33、本技术提供实施例根据多智能体系统对应的目标避障任务，确定多智能体系统中各个子智能体之间的通信矩阵、相邻两个子智能体之间的预设安全距离以及相邻两个子智能体之间的目标期望距离，然后针对于任一子智能体，根据子智能体对应的预设安全距离和子智能体与目标区域内任一目标障碍物之间的目标安全距离，确定子智能体对应的目标过零障碍函数，并基于通信矩阵、子智能体对应的目标期望距离、子智能体对应的目标期望位置以及预设分布式二次规划规则，确定子智能体的速度目标优化函数，然后根据速度目标优化函数和目标过零障碍函数，确定子智能体的目标控制输入速度；根据各个子智能体对应的各个目标控制输入速度和多智能体系统中各个子智能体对应的运动学模型，判断各个子智能体是否到达目标期望位置以及多智能体系统是否完成目标避障任务，通过分布式控制各个子智能体的方式，在保证各个子智能体成功到达目标点的同时，提高了各个子智能体的避障准确率、稳定性以及灵活性，且能合理避障。
34、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
1.一种基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法，其特征在于，所述基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法，其特征在于，所述针对于任一所述子智能体，基于所述通信矩阵、所述子智能体对应的所述目标期望距离、所述子智能体对应的所述目标期望位置以及预设分布式二次规划规则，确定所述子智能体的速度目标优化函数，包括：
3.根据权利要求1所述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法，其特征在于，所述根据各个所述子智能体对应的各个所述目标控制输入速度和所述多智能体系统中各个子所述智能体对应的运动学模型，判断各个所述子智能体是否到达所述目标期望位置以及所述多智能体系统是否完成目标避障任务，包括：
4.根据权利要求3所述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法，其特征在于，所述在根据各个所述目标控制输入速度和多智能体系统中各个子所述智能体对应的运动学模型，判断各个所述子智能体是否到达所述目标期望位置之后，所述基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法还包括：
5.根据权利要求1所述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法，其特征在于，所述相邻两个所述子智能体之间的目标期望距离大于两个所述子智能体的半径之和。
6.一种基于分布式二次规划的多智能体安全避障装置，其特征在于，所述基于分布式二次规划的多智能体安全避障装置包括：
7.根据权利要求6所述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障装置，其特征在于，所述第三确定模块，具体用于：
8.根据权利要求6所述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如权利要求1-5任一所述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要1-5任一所述的基于分布式二次规划的多智能体安全避障方法的步骤。
