何舟，张瑞杰，刘苗，古婵

(陕西科技大学 机电工程学院，陕西 西安 710021)

0 引 言

消防机器人作为一种具有灭火救援功能的特种机器人，可以代替人类到较为危险的环境中展开工作[1]。因此，如何规划其路径轨迹并高效协同完成相应任务已经逐渐成为机器人协同工作的研究热点。

文献[2]提出了一种有限概率状态模型，并结合Petri网采用一种在线策略随时调整偏离轨迹的机器人，适合于具有更为复杂任务的机器人系统。文献[3]采用布尔规范将多机器人任务进行描述，将布尔任务转化成整数线性规划问题来求解，最终得到满足任务的最短轨迹。现有文献主要是对单个或多个独立的机器人采用如遗传算法[4]、蚁群算法[5]和粒子群算法[6]等进行路径优化。文献[7]提出一种基于动态惯性权重的改进粒子群算法，可以在较复杂的环境下规划出一条平滑安全无碰撞路径。文献[8]在传统蚁群算法的基础上引入信息素的模糊控制更新方式，对状态转移概率函数进行改进，有效减少了迭代的次数并且得到消防机器人更优的路径。

目前，越来越多的消防机器人已应用到各种危险场合，消防机器人的广泛应用对其路径规划能力提出了更高的要求[9]。本文提出了一种基于Petri网的任务分配及最优路径规划方法。通过构建Petri网模型对消防机器人工作环境进行描述，在此基础上通过求解整数线性规划获得消防机器人协同工作时间最短的路径，确保救援的高效性。……