第13卷第6期 智能系统学报 Vol.13 No.6 2018年12月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Dec.2018 D0:10.11992/tis.201707022 网络出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20180410.1620.026.html 面向多机器人动态任务分配的事件驱动免疫网络算法 曹鹏飞，郝矿荣，丁永生 (1.东华大学信息科学与技术学院，上海201620：2.数字化纺织服装技术教育部工程研究中心，上海201602) 摘要：为实现多机器人系统的动态任务分配与协作，提出了一种面向多机器人动态任务分配的事件驱动免疫 网络算法。将生物免疫网络的工作机理应用到多机器人动态任务分配算法中，借鉴Jere的独特型免疫网络假 说和Farmer提出的抗体微励动态方程，设计了多机器人任务分配与自主协作模型：基于事件驱动机制，设计了 多机器人动态任务分配算法，并引入焦躁模型来解决任务死锁问题。仿真和实际多机器人系统实验结果表明， 基于本文算法的多机器人系统在动态任务场景中具有较强的适应性和自主规划协调能力。 关键词：免疫网络：多机器人系统；动态任务：自主协作：事件驱动 中图分类号：TP242文献标志码：A文章编号：1673-4785(2018)06-0952-07 中文引用格式：曹鹏飞，郝矿荣，丁永生.面向多机器人动态任务分配的事件驱动免疫网络算法J.智能系统学报，2018， 13(6):952-958. 英文引用格式：CAO Pengfei,,HAO Kuangrong,.DING Yongsheng..Event-driven immune network algorithm for multi-robot dy- namic task allocation[J.CAAI transactions on intelligent systems,2018,13(6):952-958. Event-driven immune network algorithm for multi-robot dynamic task allocation CAO Pengfei,HAO Kuangrong,DING Yongsheng (1.Engineering Research Center of Digitized Textile &Apparel Technology,Shanghai 201620,China;2.Ministry of EducationCol- lege of Information Science and Technology Donghua University, Abstract:To realize a dynamic task allocation and collaboration of multi-robot system,an event-driven im- mune network algorithm for multi-robot dynamic task allocation is presented.Inspired by the working mechanism of biological immune network,a multi-robot task allocation and autonomous cooperation mod- el was established in this study,based on Jerne's idiotypic network hypothesis and Farmer's antibody dy- namic equation.Then,a multi-robot dynamic task allocation algorithm was designed based on event-driv- en mechanism,and the anxiety model was used to solve the deadlock problem.Simulation and experiment- al results of multi-robot system show that a multi-robot system based on this algorithm has strong adaptabil- ity and independent planning and coordination in dynamic task environments. Keywords:immune net work;multi-robot system;dynamic task;autonomous cooperation;event-driven 由于多机器人系统可以更好地实现信息和资 通信等很多领域中，具备很好的实用价值。而 源共享，具有更高的并行性和鲁棒性，可以完成 一种良好的任务分配策略对整个系统起着重要的 更加复杂的任务，已经被应用到智能生产、未知 作用，因而成为学者们的研究热点。 环境探测、搬运清理、服务行业、搜索搜救、远程 针对不同的应用场景，国内外学者提出了许 多有效的任务分配算法，大多都是基于行为机 收稿日期：2017-07-20.网络出版日期：2018-04-10 制、奖赏机制、市场机制以及群体智能。袁等 基金项目：上海市科学技术委员会国际合作项目(16510711100)： 国家自然科学基金项目(61503075,61473078). 提出改进的免疫网络算法解决了未知环境中机器 通信作者：郝矿荣.E-mail:krhao@dhu.edu.cn. 人搬运箱子问题，取得一定效果。但以上算法大DOI: 10.11992/tis.201707022 网络出版地址: http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20180410.1620.026.html 面向多机器人动态任务分配的事件驱动免疫网络算法 曹鹏飞，郝矿荣，丁永生 （1. 东华大学 信息科学与技术学院，上海 201620; 2. 数字化纺织服装技术教育部工程研究中心，上海 201602） 摘 要：为实现多机器人系统的动态任务分配与协作，提出了一种面向多机器人动态任务分配的事件驱动免疫 网络算法。将生物免疫网络的工作机理应用到多机器人动态任务分配算法中，借鉴 Jerne 的独特型免疫网络假 说和 Farmer 提出的抗体激励动态方程，设计了多机器人任务分配与自主协作模型；基于事件驱动机制，设计了 多机器人动态任务分配算法，并引入焦躁模型来解决任务死锁问题。仿真和实际多机器人系统实验结果表明， 基于本文算法的多机器人系统在动态任务场景中具有较强的适应性和自主规划协调能力。 关键词：免疫网络；多机器人系统；动态任务；自主协作；事件驱动 中图分类号：TP242 文献标志码：A 文章编号：1673−4785(2018)06−0952−07 中文引用格式：曹鹏飞, 郝矿荣, 丁永生. 面向多机器人动态任务分配的事件驱动免疫网络算法 [J]. 智能系统学报, 2018, 13(6): 952–958. 英文引用格式：CAO Pengfei, HAO Kuangrong, DING Yongsheng. Event-driven immune network algorithm for multi-robot dy￾namic task allocation[J]. CAAI transactions on intelligent systems, 2018, 13(6): 952–958. Event-driven immune network algorithm for multi-robot dynamic task allocation CAO Pengfei，HAO Kuangrong，DING Yongsheng (1. Engineering Research Center of Digitized Textile &Apparel Technology, Shanghai 201620, China; 2. Ministry of EducationCol￾lege of Information Science and Technology Donghua University, ) Abstract: To realize a dynamic task allocation and collaboration of multi-robot system, an event-driven im￾mune network algorithm for multi-robot dynamic task allocation is presented. Inspired by the working mechanism of biological immune network, a multi-robot task allocation and autonomous cooperation mod￾el was established in this study, based on Jerne’s idiotypic network hypothesis and Farmer’s antibody dy￾namic equation. Then, a multi-robot dynamic task allocation algorithm was designed based on event-driv￾en mechanism, and the anxiety model was used to solve the deadlock problem. Simulation and experiment￾al results of multi-robot system show that a multi-robot system based on this algorithm has strong adaptabil￾ity and independent planning and coordination in dynamic task environments. Keywords: immune net work; multi-robot system; dynamic task; autonomous cooperation; event-driven 由于多机器人系统可以更好地实现信息和资 源共享，具有更高的并行性和鲁棒性，可以完成 更加复杂的任务，已经被应用到智能生产、未知 环境探测、搬运清理、服务行业、搜索搜救、远程 通信等很多领域中，具备很好的实用价值[1-2]。而 一种良好的任务分配策略对整个系统起着重要的 作用，因而成为学者们的研究热点。 针对不同的应用场景，国内外学者提出了许 多有效的任务分配算法，大多都是基于行为机 制、奖赏机制、市场机制以及群体智能[3-5]。袁等[6-7] 提出改进的免疫网络算法解决了未知环境中机器 人搬运箱子问题，取得一定效果。但以上算法大 收稿日期：2017−07−20. 网络出版日期：2018−04−10. 基金项目：上海市科学技术委员会国际合作项目 (16510711100)； 国家自然科学基金项目 (61503075，61473078). 通信作者：郝矿荣. E-mail: krhao@dhu.edu.cn. 第 13 卷第 6 期 智 能 系 统 学 报 Vol.13 No.6 2018 年 12 月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Dec. 2018