技术特征：
1.基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，其特征在于，包括光学室内定位子系统、通信子系统和控制子系统，其中，光学室内定位子系统获取空间中智能体的位置信息，并通过udp协议将上述信息广播在局域网中；通信子系统是系统中数据传输的桥梁，将光学室内定位子系统与控制子系统接入到同一局域网中，实现数据的共享，同时在控制子系统中完成控制指令的发送；控制子系统接收智能体的位置信息，实现待验证多智能体协同控制算法的设计；光学室内定位子系统为待验证多智能体协同控制算法提供多智能体的位置信息，待验证多智能体协同控制算法的输出，也即控制指令通过通信子系统发送到被控对象中，完成控制执行的执行；光学室内定位子系统包括数据获取模块、数据识别模块和数据发送模块；其硬件结构包括多个外光学摄像机、交换机以及服务器；数据获取模块是运行在红外光学摄像机的处理器中，数据识别模块和数据发送模块则是运行在服务器当中；数据获取模块功能是获取空间中目标点的位置信息，其包含图像获取单元和图像处理单元。2.根据权利要求1所述的基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，其特征在于，所述光学室内定位子系统，包括数据获取模块、数据识别模块和数据发送模块，其中，所述数据获取模块，用于获取空间中目标点的位置信息；所述数据识别模块，用于对所述数据获取模块获取的目标点的位置信息进行识别和封装，得到智能体的位置信息；所述数据发送模块，作为udp服务端，用于将所述数据识别模块封装好的每个智能体的位置信息，通过udp协议，以固定频率广播到局域网中。3.根据权利要求1所述的基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，其特征在于，所述控制子系统，包括硬件部分的pc机、9辆移动机器人和软件部分的算法验证模块，其中，所述pc机装有ros软件框架和matlab/simulink环境，并运行ros master主节点，作为控制子系统的控制主机；所述9辆移动机器人为控制子系统从机，作为被控对象，为所述智能体；所述算法验证模块，用于接收智能体位置信息作为待验证算法的输入，同时输出控制量，所述控制量包括智能体的线速度和角速度。4.根据权利要求1所述的基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，其特征在于，所述通信子系统，包括数据传输层、ros网络层和智能体底层，其中，所述数据传输层，用于将智能体的位置信息，通过udp协议进行发送与接收；所述ros网络层，用于维护ros master主节点，与控制子系统从机建立ros通信连接；所述智能体底层，用于将控制指令转化为驱动智能体运动的电信号。5.根据权利要求1所述的基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，其特征在于，所述数据获取模块包括图像获取单元和图像处理单元，其中，所述图像获取单元，用于获取三维空间目标点的二维图像信息；所述图像处理单元，利用图像处理相关算法将获取的二维图像信息转换为目标点的三维位置坐标信息。
6.根据权利要求1所述的基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，其特征在于，所述算法验证模块包括simulink mode节点和agent gui节点，其中，所述simulink mode节点，用于实现待验证算法的设计，其首先订阅包含智能体位置信息的ros话题作为算法的输入，经过运算，将算法输出根据被控对象的不同封装成不同的话题，实现对智能体控制；所述agent gui节点，作为控制操作的主界面，调用不同的simulink mode节点完成对多个算法验证，对实验结果进行可视化显示。7.根据权利要求6所述的基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，其特征在于：agent gui节点，包括状态监控模块、实景显示模块、数据存储模块、参数管理模块、通信模块和启停控制模块，其中，所述状态监控模块，用于对多智能体的状态数据进行检测和显示，所述状态数据包括速度信息、间距信息和加速度信息；所述实景显示模块，用于将多智能体的位置信息抽象为图形信息，并在二维场景中显示待验证的算法取得的效果；所述数据存储模块，用于存储实验期间内，多智能体加速度信息、速度信息以及智能体间距信息，便于实验后对数据进行分析；所述参数管理模块，选择不同待验证算、对控制参数以及通信参数的进行设置；所述通信模块，用于与ros master建立通信连接，以实现对智能体状态信息的获取以及控制命令的发送；所述启停控制模块，用于对本系统进行启动、停止和退出操作。8.根据权利要求4所述的基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，其特征在于：数据传输层，包括光学室内定位子系统中数据发送模块和控制子系统中的数据接收节点；所述数据接收节点，一是作为udp协议的客户端，通过udp协议接收数据发送模块，即udp服务端包含智能体位置信息的数据；二是将上述位置信息封装成ros消息，通过话题发送到ros网络中，供所述simulink mode节点订阅获取。
技术总结
本发明公开了基于光学室内定位的多智能体协同控制算法验证系统，属于多智能体控制领域，所述系统包括：光学室内定位子系统，用于获取目标智能体在空间中的位置信息，并通过UDP协议发送到局域网中；通信子系统，用于实现数据的共享以及控制指令的发送；控制子系统，用于接收目标智能体的位置信息，实现待验证多智能体协同控制算法的设计以及控制指令的执行。本发明能够减少外界环境对算法的干扰，能够安全、便捷、高效地验证多智能体协同控制算法的可行性、实时性和稳定性，这对提高多智能体协同控制算法性能、加快多智能体系统的理论成果走向工程实际的速度有着重大的意义。走向工程实际的速度有着重大的意义。走向工程实际的速度有着重大的意义。
技术研发人员：张利国 许世聪 邓恒
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/9/15