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龍圖騰網獲悉浙江大學湖州研究院;湖州快飛智能科技有限公司申請的專利一種通信受限的多機器人協作探索方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114690768B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-19發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210210954.X，技術領域涉及：G05D1/43；該發明授權一種通信受限的多機器人協作探索方法是由高飛;高鈺滿;許超設計研發完成，并于2022-03-03向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種通信受限的多機器人協作探索方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種通信受限條件下的多機器人協作探索方法，考慮了現實世界中的通信網絡的限制，尤其在探索決策部分和已探索區域信息的高效表示部分對通信限制進行針對性設計。機器人將間歇地回到約定的地點，結束上一次任務并進行下一次任務分配，且該方法并不依賴于額外的中心基站。同時提出基于星凸的已探索區域表征方法，在保證空間表示的精確性的同時大大降低所需通信帶寬。

本發明授權一種通信受限的多機器人協作探索方法在權利要求書中公布了：1.一種通信受限條件下的多機器人協作探索方法，其特征在于，每個機器人均有一個用于儲存環境信息的環境信息庫并有兩個規劃器，兩個規劃器分別為獨立規劃器和聯合規劃器； 各機器人啟動時聚集在一起，互相之間均可通信，此時處于聯合集會階段；在聯合集會階段，觸發各個機器人的聯合規劃器進行規劃，機器人將選出一個主持者，并將自己的環境信息庫中的所有信息上傳給主持者，主持者在進行信息整合后進行任務分配，向每個機器人分配需要訪問的目標點和最終約定的進行下一次集會的地點和時間；至此聯合集會階段結束，各機器人將主動斷開連接，進入獨立探索階段；在獨立探索階段，各機器人觸發獨立規劃器進行規劃，通過傳感器收集新的環境信息，生成新的無障礙空間和前沿信息并對舊的環境信息進行更新，然后以被分配的目標點和最終需要到達的集會地點和時間作為限制進行獨立規劃，生成新的目標序列；在約定的集會時間各機器人到達約定的聯合集會地點進行環境數據共享，再次從獨立探索階段進入聯合規劃階段； 將每次獨立規劃器被觸發時生成的所有環境數據稱為一幀數據，所述獨立規劃器的規劃過程為： 步驟A1、采樣障礙物點：對障礙物點進行采樣，生成用于生成星凸的點集Sstar；用于生成星凸的點集Sstar需要包含兩部分：當前觀測到的障礙物點Sobs和傳感器最大觀測半徑上的采樣點集Sfree； 步驟A1.1、生成障礙物點云Sobs：在融合多幀傳感器數據生成的局部占用柵格地圖中采樣，生成在當前機器人位置能夠觀察到的障礙物點云Sobs；以當前機器人位置Pr為柱坐標系原點，在多個半徑下進行不同密度采樣，其中n表示采用的不同半徑的數量，Rsenor為傳感器最大感知半徑；對于每個采樣點Ps，從Pr為起點，向方向進行光線投影，如果在投影過程中和障礙物碰撞，記碰撞點為Phit，則將Phit加入Sobs集合； 步驟A1.2、生成最大觀測區域點云Sfree：在步驟A1.1進行柱坐標系采樣時，當采樣半徑r＝Rsenor且光線投影未與障礙物發生碰撞時，將該采樣點Ps加入Sfree點集； 步驟A2、星凸生成：利用步驟A1生成的點集，構成用于生成星凸的點集Sstar＝Sobs∪Sfree，并利用HPR方法計算星凸；將當前幀的星凸Sk和當前機器人位置Rk記錄到環境信息庫中；記第k幀的星凸為Sk，則當前機器人已探索的無障礙空間表示為S1∪S2∪…∪SN，其中N是當前機器人的環境信息中記錄的空間星凸數量；所述HPR方法是指Katz提出的隱藏點刪除方法； 步驟A3、前沿面元更新：由于采用星凸來表示已知無障礙區域，那么組成星凸的面元即是已知無障礙區域的邊界，只要除去完全由障礙物生成的星凸面元，剩下的面元就是已知無障礙空間與未知空間的分界，稱其為前沿面元； 步驟A3.1、當前幀前沿面元生成：對所有面元進行判斷，如果該面元滿足以下任意一個條件，該面元不是前沿面元：a.該面元的所有頂點均屬于Sobs；b.該面元的面積小于最小有效面積閾值ηarea；c.該面元的法向量z軸分量的絕對值大于z軸分量閾值zthr；篩選完當前幀星凸的所有面元后將得到當前幀的前沿面元集合Fk； 步驟A3.2、前沿面元的幀間更新：假設當前幀為第k幀，此步驟將完成兩方面更新：1刪除處于之前幀星凸{S1,S2,…,Sk-1}中的當前幀的前沿面元，更新Fk；2刪除處于當前幀星凸Sk中的之前幀的前沿面元，更新{F1,F2,…,Fk-1}； 步驟A4、前沿面元聚類：對前沿面元進行聚類，并對每個前沿聚類生成一個對應的視點，將距離較近的視點融合為一個超級視點。

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