本发明涉及一种机器人技术，尤其是一种搬运机器人配置方法，具体地说是一种基于差分进化的多机器人协作搬运安全队形优化方法，属于多机器人协作搬运安全队形设计方法，目标是从队形设计角度提升多机器人协作搬运安全性，同时优化移动机器人搬运作业调度。
背景技术：
1、对于长筒状、长柱状、大尺寸翼型状等大部件的搬运，单移动机器人受承载能力和外形尺寸的限制难以满足运输要求，需要多机器人进行协作搬运。多机器人协作搬运大尺寸、重负载的大部件时，在转弯过程受到惯性影响、顶升不同步、转向不协调等因素，会让大部件在运输过程中出现偏载情况，造成倾翻的风险。面对这些倾翻问题，目前更多的是从队形控制角度去考虑而没有从队形设计角度去综合提升多机器人协作搬运的安全性。
2、本发明考虑到移动机器人搬运作业调度优化，调度不同类型移动机器人协作搬运大部件。针对不同类型移动机器人协同搬运重物的队形进行优化，旨在提升多机器人协作搬运的安全性，同时优化移动机器人搬运作业调度。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对多机器人协作搬运大部件场景，从提高队形的抗倾翻能力，保证大尺寸、重负载的大部件被安全搬运至目标地点的观点出发，发明一种基于差分进化的多机器人协作搬运安全队形优化方法，使用稳定锥的方法根据大部件沿各边倾翻的角度，表示稳定锥的抗倾翻能力，利用差分进化算法在高维非线形空间中对多机器人协作搬运的队形进行优化，能够更有效地探索连续空间，从而在处理连续优化问题时展现出更高的求解效率，快速求解出最优的队形，提升多机器人协作搬运过程的安全性。
2、本发明的技术方案是：
3、一种基于差分进化的多机器人协作搬运安全队形优化方法，其特征是：首先根据承载大部件的托架底面建立三维坐标系；根据被搬运的大部件重量和各类型移动机器人的调度情况，选取最少数量相同或不同型号的空闲移动机器人；使用稳定锥的方式表示整个队形的抗倾翻能力，并以抗倾翻能力为目标函数建立多机器人协作搬运安全队形优化模型；使用差分进化算法实现安全搬运队形优化。
4、具体包括以下步骤：
5、步骤1：以承载大部件的托架底面建立三维坐标系，获得大部件质心的三维坐标；
6、步骤2：根据大部件的重量以及各移动机器人的调度情况，优化调度最小数量n的空闲移动机器人，保证所有移动机器人的安全承重总和大于大部件和托架的重量。获取n台移动机器人的尺寸、浮动平台的浮动半径等信息，建立多机器人协作搬运模型，以移动机器人与托架接触中心为移动机器人的支撑坐标，获得各移动机器人支撑点的三维坐标；
7、步骤3：根据稳定锥的定义获取所有移动机器人支撑点坐标作为稳定锥的角点，获取大部件质心坐标作为稳定锥的顶点，计算顶点沿着稳定锥各底边倾翻所需转动的最小角度，以此衡量整个队形的抗倾翻能力；
8、步骤4：以稳定锥沿着底面多边形各边倾翻的最小角度作为多机器人协作搬运安全队形设计的评价指标，建立队形优化设计模型；
9、步骤5：以n台移动机器人的横纵坐标为未知量，通过改进的初始种群生成方式获得初代种群，设置差分进化算法参数；
10、步骤6：通过改进的交叉、变异操作生成子代种群；
11、步骤7：根据多机器人协作搬运安全队形优化设计目标函数计算由步骤6生成的子代种群的适应度，通过比较原种群与子代种群的适应度值，选取优秀的个体加入到下一代种群中，若达到最大迭代次数则执行步骤8，否则执行步骤6；
12、步骤8：根据最优适应度值，获取相应的种群个体值，将其映射成n台移动机器人的坐标，即最优的队形表示。
13、本发明的有益效果是：
14、本发明能够根据大部件的重量以及各移动机器人的调度情况，迅速选中能够安全搬起大部件的最小数量的移动机器人，并根据大部件的质心坐标，使用差分进化算法调整各移动机器人的坐标，使得由大部件质心和各移动机器人组成的稳定锥的抗倾翻能力更强，从而在队形设计角度提升多机器人协作搬运的安全性。同时优化机器人搬运作业调度。
1.一种基于差分进化的多机器人协作搬运安全队形优化方法，其特征是：首先根据承载大部件的托架底面建立三维坐标系；根据被搬运的大部件重量和各类型移动机器人的调度情况，选取最少数量相同或不同型号的空闲移动机器人；使用稳定锥的方式表示整个队形的抗倾翻能力，并以抗倾翻能力为目标函数建立多机器人协作搬运安全队形优化模型；使用差分进化算法实现安全搬运队形优化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1中：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3中：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤4中：
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤5中：
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤6中：
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤7中：
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤8中：
