仲裁器设计 - 智能吸尘机器人设计方案

　　在某个时刻仅有一个行为触发，系统能够比较平稳地运行。但当多个行为同时触发，并且每个行为都需要机器人执行不同的操作时，机器人就需要利用仲裁机制来妥善处理这种关系。这里采用固定优先级仲裁，每个行为都被惟一地赋予一个优先级值，冲突发生时，执行优先级高的行为。行为在发出控制请求后，需要知道自己是否已经得到仲裁器的批准。仲裁器带有一定的输出，每个行为都赋予一个惟一标识符(ID：Identifer)。仲裁器输出仲裁获胜行为的标识符。每个行为通过将自己的标识符同仲裁器输出相比较，能够确定出自己是否已经拥有了对仲裁资源的控制权。

　　机器人在运行时，环境存在很多不可控因素，机器人的实际运行方式与所期望的有很大差异，有时传感器彻底失效，有时在信息检测过程中经常出现漏报和误报错误(漏报是指当环境中存在某种传感器应该能够检测到的信息时，传感器却检测不到；误报则是指传感器所检测到的信息在环境中是不存在或不正确的)。尽管在重要信息损失或者运动控制命令变质的情况下，性能会受到一定程度的影响，机器人程序也应该能够尽其可能地做到最好，而不是完全彻底地瘫痪。在子系统发生错误或者工作失败的情况下，系统这种能够降低水准继续工作的能力被称为优雅降级。本文设计的机器人具有完善的优雅降级功能。在碰撞传感器失效的情况下，防堵转和防静止行为将保证机器人继续完成任务。

　　4机器人仿真及分析

　　对以上提出的基于行为吸尘机器人设计方案进行仿真，机器人采用随机覆盖的模式，不知道自己的具体位置，因此不可避免地会再次访问已访问过的某个区域。机器人的覆盖率=(1-e-t/a)其中，f为时间变量；a为一时间常数。表明了机器人在不访问旧区域的情况下进行确定性覆盖所花费的时间。通过实验仿真运行情况来看，本文的设计方案完全可以满足要求。虽然随机覆盖方法没有确定性覆盖的低重复性，但他却能避免确定性覆盖所带来的价格、复杂性以及系统脆弱性问题。

　　5 结 语

　　由于机器人的行为不同，不采用价格昂贵的单一类型传感器去获取难以达到的精度和可靠性，而是综合使用多个可靠性相对来说比较差一些的传感器系统，通过这些系统之间的优势互补使机器人具有更强的鲁棒性。