技術(shù)特征：

1.一種基于ZigBee的仿真多智能體協(xié)調(diào)的控制方法，其特征在于：

步驟一、多智能體預(yù)分組與協(xié)作原則：是個智能體共同協(xié)作，其中N為整數(shù)，分組采用總數(shù)除二逐級分組的方法，優(yōu)先在同屬級內(nèi)完成者幫助未完成者直到全部任務(wù)完成；

步驟二、初始任務(wù)的確定：整個仿真系統(tǒng)是采用ZigBee定位模塊進行定位，將ZigBee的參考節(jié)點傳感器模塊固定在目標(biāo)長方形區(qū)域的四個頂點，以其中一個參考節(jié)點為坐標(biāo)原點，另外兩個與其共同構(gòu)成長方形的邊的參考節(jié)點連線為X軸和Y軸；

步驟三、初始任務(wù)的分配：分配原則采用分配的初始任務(wù)相同而小車搜尋速度是不同的方案，即實際中初始任務(wù)分配為每個智能體負責(zé)搜尋面積為a的長方形；

步驟四、小車與上位機的通信網(wǎng)絡(luò)的搭建：通過網(wǎng)關(guān)將小車上的定位節(jié)點與上位機組建ad-hoc網(wǎng)絡(luò)各個定位節(jié)點進行通信，網(wǎng)關(guān)再與上位機進行連接；

步驟五、小車位置的確定：ZigBee定位套件由參考節(jié)點，定位節(jié)點和網(wǎng)關(guān)組成，參考節(jié)點固定在區(qū)域邊界作為參考點，定位節(jié)點裝載在小車上，通過測定定位節(jié)點與各個參考節(jié)點的距離，再通過三邊測量法計算出小車的位置坐標(biāo)；

步驟六、指令監(jiān)控與執(zhí)行：將坐標(biāo)信息發(fā)送給與上位機相連接的網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)上位機對小車的監(jiān)控，上位機與小車之間的控制指令也是以位置坐標(biāo)形式傳達，小車上的單片機在收到定位節(jié)點接收到的坐標(biāo)信息之后輸出不同占空比的方波驅(qū)動電機實現(xiàn)小車的不同運動行為；

步驟七、小車對障礙的的判斷與躲避：小車采用超聲波傳感器進行障礙的探測，由小車避障功能來實現(xiàn)障礙躲避，識別障礙轉(zhuǎn)向避障的同時向上位機發(fā)送此時的坐標(biāo)信息來標(biāo)記障礙位置。

2.權(quán)利要求1所述基于ZigBee的仿真多智能體協(xié)調(diào)的控制方法，其特征在于：

n=個智能體共同協(xié)作搜索一定區(qū)域，其中n為小車個數(shù)，N為級數(shù)，所以需要首先限定搜索區(qū)域，即確定整個任務(wù)中n輛小車搜索的邊界，選取P*Q的長方形搜索區(qū)域作為初始搜索任務(wù)，并將ZigBee的參考節(jié)點傳感器模塊，命名為模塊E,F,G,H，固定在目標(biāo)長方形區(qū)域的四個頂點，用來實現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的坐標(biāo)建立，以其中一個參考節(jié)點為坐標(biāo)原點，另外兩個與其共同構(gòu)成長方形的邊的參考節(jié)點連線為X軸和Y軸；

整個系統(tǒng)是采用ZigBee定位模塊進行定位的，ZigBee定位套件由參考節(jié)點，定位節(jié)點和網(wǎng)關(guān)組成，參考節(jié)點固定在區(qū)域邊界作為參考點，定位節(jié)點裝載在小車上，通過測定定位節(jié)點與各個參考節(jié)點的距離，再通過算法計算出小車的位置坐標(biāo)，具體算法為三邊測量法，通過ZigBee節(jié)點間的RSSI值，即是各個節(jié)點間的信號強度，計算出信號的傳播損耗，將傳輸損耗轉(zhuǎn)換成移動節(jié)點與參考節(jié)點之間的距離，已知各個小車到參考節(jié)點E、F、G的具體距離即由上述算法求出小車的位置坐標(biāo)，節(jié)點H為驗證節(jié)點，求得小車的坐標(biāo)值后如有精度要求可根據(jù)坐標(biāo)值求得與節(jié)點H的距離，再與節(jié)點間的RSSI值計算的距離比對，差別小于預(yù)定閾值則為滿足精度；

通過網(wǎng)關(guān)將小車上的定位節(jié)點與上位機組建點對點網(wǎng)絡(luò)各個定位節(jié)點進行通信，網(wǎng)關(guān)再與上位機進行連接，上位機通過網(wǎng)關(guān)得知小車的位置及完成任務(wù)情況，上位機發(fā)送指令給單片機，單片機輸出不同的占空比從而實現(xiàn)對小車的控制，

將坐標(biāo)信息發(fā)送給與上位機相連接的網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)上位機對小車的監(jiān)控，上位機與小車之間的控制指令也是以位置坐標(biāo)形式傳達，小車上的單片機在收到上位機關(guān)于坐標(biāo)信息的指令后，根據(jù)當(dāng)前位置坐標(biāo)以及任務(wù)區(qū)域坐標(biāo)驅(qū)動小車左右輪電機實現(xiàn)小車的不同運動行為；

為了模擬現(xiàn)實中較復(fù)雜的環(huán)境，在環(huán)境中設(shè)定有若干障礙，但是障礙的位置是未知的，需要小車在搜索過程中發(fā)現(xiàn)障礙、無碰撞躲避障礙、標(biāo)記障礙坐標(biāo)信息，小車采用超聲波傳感器進行障礙的探測，由小車避障功能來實現(xiàn)障礙躲避，識別障礙轉(zhuǎn)向避障的同時向上位機發(fā)送此時的坐標(biāo)信息來標(biāo)記障礙位置。

3.權(quán)利要求1所述基于ZigBee的仿真多智能體協(xié)調(diào)的控制方法，其特征在于：多智能體預(yù)分組：分組采用總數(shù)除二逐級分組的想法，首先將n個智能體，n個智能體為第一級，除以2，將n個智能體分為A₁、A₂兩組為，A₁，A₂為第二級，每組n/2個，再將A₁，A₂分別除以二，將A₁分為B₁，B₂兩組，將A₂分為B₃，B₄兩組，B₁，B₂，B₃，B₄為第三級，每組n/4個，再將B₁,B₂,B₃,B₄除以2，則B₁分為C₁，C₂兩組，B₂分為C₃，C₄兩組，B₃分為C₅，C₆兩組，B4分為C₇，C₈兩組，C₁，C₂，C₃，C₄，C₅，C₆，C₇，C₈為第四級，每組n/8個，以此類推，分到每組兩個的時候即為最小組，當(dāng)每組均為最小組時表示分組完成，即為第N級，即將個多智能體進行N-1次總數(shù)除二逐級分組，分為N個等級。

4.權(quán)利要求1所述基于ZigBee的仿真多智能體協(xié)調(diào)的控制方法，其特征在于：多智能自主避障及定位系統(tǒng)包括主控芯片、電源電路、顯示電路、排阻電路、電機驅(qū)動電路、超聲波發(fā)送與接收模塊電路、超聲波的發(fā)射模塊、超聲波的接收模塊、光碼盤測速模塊電路、ZigBee參考節(jié)點模塊電路、ZigBee定位節(jié)點模塊電路、網(wǎng)關(guān)上RF模塊插座電路、USB轉(zhuǎn)串口接口電路、USB接口電路；

主控芯片：采用STC89C51芯片，

電源電路：耦合電感T的輸出端兩個引腳接入到二極管整流四臂電橋即分別接入到二極管D1、D3之間和D2、D4之間；整流管四臂電橋輸出端與電容C1相并聯(lián)，一端連接LM7805穩(wěn)壓芯片的輸入端Vin，另一端接地；LM7805穩(wěn)壓芯片的接地端GND通過電容C2接地，穩(wěn)壓電源的輸出端一端接地，另一端分別連接STC89C51的21腳，LCD1602的2引腳，RESPACK-8的1引腳，L298N的9引腳和超聲波的測距模塊、超聲波電平轉(zhuǎn)換電路、超聲波調(diào)理模塊電路、光碼盤測速模塊電路、網(wǎng)關(guān)上RF模塊插座電路、USB轉(zhuǎn)串口接口電路、RS232模塊的VCC引腳；

顯示電路：LCD1602的4~6腳連接STC89C51的40~38引腳，LCD1602的7~14引腳連接STC89C51的28~21引腳，RP1的2~9引腳連接STC89C51的28~21引腳；

排阻電路：排阻的2引腳~9引腳分別連接STC89C51單片機的28引腳~21引腳；

電機驅(qū)動電路：STC89C51的1~6腳分別連接L298N的5腳，7腳，10腳，12腳，6腳和11腳，穩(wěn)壓恒流驅(qū)動芯片L298N的9腳VSS接電源電路的輸出VCC，同時通過電容C4接地又通過電解電容C3接地，4腳VS接12V恒壓源，8腳GND接地，1腳ISEN A和15腳ISEN B通過同一根導(dǎo)線接地，同時+12V恒流源與地之間介入D5到D12共4組8只二極管穩(wěn)流，D5~D8的負極接在一起與+12V恒流源相連，并通過電容C5接地又通過電解電容C6接地，D9~D12的正極接到一起并接地，穩(wěn)壓恒流驅(qū)動芯片L298HN的輸出驅(qū)動兩個伺服電機，即腳2OUTI和腳3OUT2連接到伺服電機MOTOR1正負極；腳13OUT3腳14OUT4連接到伺服電機MOTOR2正負極；

超聲波發(fā)送與接收模塊電路：4腳Vcc接電源電路的輸出VCC，1腳接地，3腳Trig信號接到STC11單片機的1腳P50，同時通過R1、R2并聯(lián)電阻與+5V恒壓源相連，2腳Echo信號接到STC11單片機的P67口，STC11單片機的VDD引腳與+5V恒壓源相連，P63口接地，電容C9接在與STC11單片機的VDD與P63之間，STC11單片機的P65口通過電容C7接地，P64口通過電容C8接地，晶振Y1一端接在電容C7與STC11單片機的P65口之間；另一端接在電容C8與STC11單片機的P64口之間，STC11單片機的VSS接地，STC11單片機的P53口通過電阻連接到超聲波電平轉(zhuǎn)換電路三極管的基極，STC11單片機的P52口、P51口分別連接到超聲波電平轉(zhuǎn)換電路中單電源電平轉(zhuǎn)換芯MAX232的T1IN口、T2IN口，STC11單片機的P60口連接到超聲波調(diào)理模塊電路中的三極管的發(fā)射極，STC11單片機的P61口通過電阻連接到超聲波調(diào)理模塊電路中的波形處理芯片TL074的1IN-，超聲波發(fā)送與接收模塊電路中的STC11單片機的P50口、P67口分別與ST89C51單片機的1腳P1.0、2腳P1.1連接，其余兩個超聲波測距模塊的1腳2腳分別連接到中的ST89C51單片機的3腳、4腳和5腳、6腳；

超聲波電平轉(zhuǎn)換電路：單電源電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的VCC腳通過光敏二極管Q1連接到+5V恒壓源，VS+通過電容C12接地，VS-通過電容C13接地，T1OUT腳與T2OUT腳分別接到超聲波輸出端LS1的Speaker兩端，C1+腳通過電容C10與C1-相連，C2+腳通過電容C11與C2-相連，GND腳接地；

超聲波調(diào)理模塊電路：波形處理芯片TL074的1OUT腳通過電阻R6連接到光敏三極管的基極，通過R6、R4連接到光敏三極管的基極發(fā)射極，并且發(fā)射極接地，1IN+腳通過電阻R5接到光敏三極管的集電極，集電極通過電阻R3接到+5V恒壓源，VCC腳接+5V恒壓源，2IN-腳通過電阻R12接到1IN+腳；2OUT腳通過電阻R13、R12接到1IN+腳，2IN-腳通過電容C16、電阻R14連到3OUT腳，3OUT腳通過電阻R18、電容C18、電阻R15連接到4OUT腳，3IN-腳通過電阻R18連接到3OUT腳，3IN+腳通過電阻R17、電阻R15連接到4OUT腳，GND腳接地，4IN-腳通過電阻R16接到4OUT腳，4OUT腳通過電阻R16、電容C17、電阻R19接到超聲波輸出端LS2的Speaker的正極，LS2的Speaker的負極接地；

光碼盤測速模塊電路：在R20和C20組成的RC并聯(lián)電路中，一端接VCC恒定電源一端接地，在R20支路中串入發(fā)光二極管LED1，光電耦合器電路部分中，其發(fā)光二極管端經(jīng)由上拉電阻R21接至VCC另一端接地，其光敏三極管端的集電極經(jīng)由上拉電阻R22接至VCC，經(jīng)由電容C21接地，光敏三極管端的發(fā)射極接地，運算放大器的同相端經(jīng)滑動變阻器R23接至VCC，反相端接光敏三極管端的集電極，運放輸出通過并聯(lián)的兩個電阻R24、R25接至VCC，R25支路串入發(fā)光二極管LED2，輸出端連接STC89C51的13引腳；

ZigBee參考節(jié)點模塊電路：電感L1并聯(lián)在CC2430模塊的32與34引腳之間，引腳33連接到電感L2，電感L3與電容C22組成的LC串聯(lián)電路連接到信號收發(fā)器E1；

ZigBee定位節(jié)點模塊電路：電感L4并聯(lián)在CC2431模塊的32與34引腳之間，引腳33連接到電感L5，電感L6與電容C23組成的LC串聯(lián)電路連接到信號收發(fā)器E2；

網(wǎng)關(guān)上RF模塊插座電路：JP1引腳通過電容C24接地，并且連接電源電路的VCC，整個模塊插在網(wǎng)關(guān)上zigbee高頻模塊接口；

USB轉(zhuǎn)串口接口電路：USB轉(zhuǎn)串口接口電路的USBDM和USBDP分別與USB接口電路的USBDM和USBDP相連，F(xiàn)T232RL芯片的4腳和20腳相連接到電源電路的VCC，17引腳通過電容C25接地，25引腳，1引腳，18引腳，21引腳，26引腳接地；

USB接口電路：USB的1~3引腳分別通過C28，C27，C26接至5引腳，4引腳接地，1引腳通過電容L7接至電源電路VCC。