多移动机器人的冲突管理方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种多移动机器人的冲突管理方法及系统，属于机器人技术领域。所述多移动机器人的冲突管理方法包括：获取多个移动机器人各自的当前位置和规划路径；确定多个移动机器人各自的网络传输延时；根据多个移动机器人的当前位置、规划路径和网络传输延时建立节点资源表；以及控制多个移动机器人分别按照节点资源表中各自的移动机器人ID所对应的占用时间，占用相应的节点区域ID的节点区域。由此，能够根据对应个性化差异的网络传输延时相应地为各个移动机器人分配节点区域及占用时间，保障了节点资源表计算的高精确度，并基于该节点资源表能够有效降低了多移动机器人之间发生冲突的概率。

Conflict management method and system for multi mobile robot

The embodiment of the invention provides a conflict management method and system for a plurality of mobile robots, belonging to the field of robot technology. The conflict management method of the multi mobile robot includes: obtaining the current position and planning path of the multiple mobile robots, determining the network transmission delay of the multiple mobile robots, establishing the node resource table according to the current position of the mobile robots, the planning path and the network transmission delay; and controlling a number of different mobile robots. The mobile robot occupies the node area of the corresponding node area ID according to the occupied time corresponding to each mobile robot ID in the node resource table. Therefore, according to the network transmission delay corresponding to the personalized difference, the node area and the occupancy time are allocated for each mobile robot, and the high accuracy of the node resource table calculation can be ensured, and the probability of the collision between the multi mobile robots can be effectively reduced based on the node resource table.

【技术实现步骤摘要】
多移动机器人的冲突管理方法及系统
本专利技术涉及机器人
，具体地涉及一种多移动机器人的冲突管理方法及系统。
技术介绍
在密集区域(例如物流仓库区域)内布设多个移动机器人，并由这些移动机器人来完成诸如搬运货物的任务，以替代人工劳动，是目前物联网领域的研究重点。为了避免密集区域中的多个移动机器人之间在作业时候的碰撞，目前一般采用了如下两种不同的处理方案：其一，是通过机器人当前的局部环境信息，让机器人具有良好的冲突消解能力；其二，是集中管理式冲突消解，其主要是通过将机器人的运动路径分段来消除冲突。但是，本申请的专利技术人在实践本申请的过程中发现上述现有技术中至少存在如下缺陷：其一，分布式方法虽然运算简单、实时性和灵活性强，但由于会出现局部极点，往往无法完整地完成任务；其二，集中管理式方法能够较精确地执行任务，但极容易导致机器人运行路径冲突，通常要寻找最优解，但计算量很大、实时性差，对此目前业界仍然无法提出较佳的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种多移动机器人的冲突管理方法及系统，用以至少解决多移动机器人在密集区域内集中调度所导致的路径冲突问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种多移动机器人的冲突管理方法，包括：获取多个移动机器人各自的当前位置和规划路径，其中所述规划路径能够绕开预定区域内的障碍物，以及所述预定区域包括多个节点区域；确定所述多个移动机器人各自的网络传输延时；根据所述多个移动机器人的当前位置、所述规划路径和所述网络传输延时建立节点资源表，其中所述节点资源表中记录有移动机器人ID、节点区域ID和占用时间三者之间的对应关系，以及多个所述移动机器人ID中的任意两者在所述节点资源表中不共同对应同一节点区域ID下的同一占用时间；以及控制所述多个移动机器人分别按照所述节点资源表中各自的移动机器人ID所对应的占用时间，占用相应的节点区域ID的节点区域。优选的，在所述控制所述多个移动机器人分别按照所述节点资源表中各自的移动机器人ID所对应的占用时间，占用相应的节点区域ID的节点区域之后，该方法还包括：实时确定所述多个移动机器人各自在执行占用节点区域时的网络传输延时；以及基于所实时确定的所述网络传输延时，动态调整所述节点资源表中的关于移动机器人ID、节点区域ID和占用时间三者之间的所述对应关系。优选的，所述根据所述多个移动机器人的当前位置、所述规划路径和所述网络传输延时建立节点资源表包括：分别确定第一移动机器人和第二移动机器人在单位时间内能够移动通过的单位距离；根据所述第一移动机器人和所述第二机器人各自的当前位置、所述网络传输延时、所述单位距离、所述规划路径以及所述节点区域的大小，为所述第一移动机器人分配多个第一节点区域及相应的第一占用时间，以及为所述第二移动机器人分配多个第二节点区域及相应的第二占用时间；以及当存在其中一个所述第一节点区域与其中一个所述第二节点区域相同时，判断所述其中一个第一节点区域所对应的第一占用时间与所述其中一个第二节点区域所对应的第二占用时间是否存在重合；若是，则标记所述存在重合的所述其中一个第二节点区域为冲突节点区域，并在所述节点资源表中重新为所述第二移动机器人分配节点区域ID及相应的占用时间。具体的，所述重新为所述第二移动机器人分配节点区域ID及相应的占用时间包括：在所述节点资源表中为相对于所述冲突节点区域在所述第二移动机器人的规划路径上的前一个节点区域额外分配占用时间，以延长所述第二移动机器人在所述前一个节点区域内的停留时间，其中，所述停留时间不小于为所述第一移动机器人所分配的其通过所述冲突节点区域的时间。具体的，所述获取多个移动机器人各自的当前位置和规划路径包括：向各个所述移动机器人发送调度命令，其中所述调度命令包含各个移动机器人的目标节点区域信息；响应于所述调度命令，从所述多个移动机器人接收规划路径，其中所述规划路径为各个所述移动机器人根据各自的目标节点区域信息并通过A*算法计算所确定的。本专利技术实施例另一方面提供一种多移动机器人的冲突管理系统，包括：初始信息获取单元，用于获取多个移动机器人各自的当前位置和规划路径，其中所述规划路径能够绕开预定区域内的障碍物，以及所述预定区域包括多个节点区域；传输延时确定单元，用于确定所述多个移动机器人各自的网络传输延时；节点资源表建立单元，用于根据所述多个移动机器人的当前位置、所述规划路径和所述网络传输延时建立节点资源表，其中所述节点资源表中记录有移动机器人ID、节点区域ID和占用时间三者之间的对应关系，以及多个所述移动机器人ID中的任意两者在所述节点资源表中不共同对应同一节点区域ID下的同一占用时间；以及控制占用单元，用于控制所述多个移动机器人分别按照所述节点资源表中各自的移动机器人ID所对应的占用时间，占用相应的节点区域ID的节点区域。优选的，该系统还包括：实时更新延时单元，实时确定所述多个移动机器人各自在执行占用节点区域时的网络传输延时；以及动态资源调整单元，用于基于所实时确定的所述网络传输延时，动态调整所述节点资源表中的关于移动机器人ID、节点区域ID和占用时间三者之间的所述对应关系。优选的，所述节点资源表建立单元包括：单位距离确定模块，用于分别确定第一移动机器人和第二移动机器人在单位时间内能够移动通过的单位距离；占用时间分配模块，用于根据所述第一移动机器人和所述第二机器人各自的当前位置、所述网络传输延时、所述单位距离、所述规划路径以及所述节点区域的大小，为所述第一移动机器人分配多个第一节点区域及相应的第一占用时间，以及为所述第二移动机器人分配多个第二节点区域及相应的第二占用时间；冲突判断模块，用于当存在其中一个所述第一节点区域与其中一个所述第二节点区域相同时，判断所述其中一个第一节点区域所对应的第一占用时间与所述其中一个第二节点区域所对应的第二占用时间是否存在重合；冲突解决模块，用于若是，则标记所述存在重合的所述其中一个第二节点区域为冲突节点区域，并在所述节点资源表中重新为所述第二移动机器人分配节点区域ID及相应的占用时间。具体的，所述冲突解决模块用于在所述节点资源表中为相对于所述冲突节点区域在所述第二移动机器人的规划路径上的前一个节点区域额外分配占用时间，以延长所述第二移动机器人在所述前一个节点区域内的停留时间，其中，所述停留时间不小于为所述第一移动机器人所分配的其通过所述冲突节点区域的时间。具体的，所述初始信息获取单元包括：调度命令发送模块，用于向各个所述移动机器人发送调度命令，其中所述调度命令包含各个移动机器人的目标节点区域信息；规划路径获取模块，用于响应于所述调度命令，从所述多个移动机器人接收规划路径，其中所述规划路径为各个所述移动机器人根据各自的目标节点区域信息并通过A*算法计算所确定的。通过上述技术方案，一方面，基于记录有移动机器人ID、路径分段所经过的节点区域的节点区域ID和占用时间三者之间的对应关系的节点资源表，控制多个移动机器人分别按照节点资源表中各自的移动机器人ID所对应的占用时间来占用相应的节点区域ID的节点区域，并且在节点资源表中的任意两个移动机器人ID之间不会对应同一节点区域ID下的同一占用时间；由此在对移动机器人的调度过程中，引入了包含时间变量的节点资源表，避免了在同一时间点两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多移动机器人的冲突管理方法，包括：获取多个移动机器人各自的当前位置和规划路径，其中所述规划路径能够绕开预定区域内的障碍物，以及所述预定区域包括多个节点区域；确定所述多个移动机器人各自的网络传输延时；根据所述多个移动机器人的当前位置、所述规划路径和所述网络传输延时建立节点资源表，其中所述节点资源表中记录有移动机器人ID、节点区域ID和占用时间三者之间的对应关系，以及多个所述移动机器人ID中的任意两者在所述节点资源表中不共同对应同一节点区域ID下的同一占用时间；以及控制所述多个移动机器人分别按照所述节点资源表中各自的移动机器人ID所对应的占用时间，占用相应的节点区域ID的节点区域。

【技术特征摘要】
1.一种多移动机器人的冲突管理方法，包括：获取多个移动机器人各自的当前位置和规划路径，其中所述规划路径能够绕开预定区域内的障碍物，以及所述预定区域包括多个节点区域；确定所述多个移动机器人各自的网络传输延时；根据所述多个移动机器人的当前位置、所述规划路径和所述网络传输延时建立节点资源表，其中所述节点资源表中记录有移动机器人ID、节点区域ID和占用时间三者之间的对应关系，以及多个所述移动机器人ID中的任意两者在所述节点资源表中不共同对应同一节点区域ID下的同一占用时间；以及控制所述多个移动机器人分别按照所述节点资源表中各自的移动机器人ID所对应的占用时间，占用相应的节点区域ID的节点区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述多个移动机器人分别按照所述节点资源表中各自的移动机器人ID所对应的占用时间，占用相应的节点区域ID的节点区域之后，该方法还包括：实时确定所述多个移动机器人各自在执行占用节点区域时的网络传输延时；以及基于所实时确定的所述网络传输延时，动态调整所述节点资源表中的关于移动机器人ID、节点区域ID和占用时间三者之间的所述对应关系。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个移动机器人的当前位置、所述规划路径和所述网络传输延时建立节点资源表包括：分别确定第一移动机器人和第二移动机器人在单位时间内能够移动通过的单位距离；根据所述第一移动机器人和所述第二机器人各自的当前位置、所述网络传输延时、所述单位距离、所述规划路径以及所述节点区域的大小，为所述第一移动机器人分配多个第一节点区域及相应的第一占用时间，以及为所述第二移动机器人分配多个第二节点区域及相应的第二占用时间；以及当存在其中一个所述第一节点区域与其中一个所述第二节点区域相同时，判断所述其中一个第一节点区域所对应的第一占用时间与所述其中一个第二节点区域所对应的第二占用时间是否存在重合；若是，则标记所述存在重合的所述其中一个第二节点区域为冲突节点区域，并在所述节点资源表中重新为所述第二移动机器人分配节点区域ID及相应的占用时间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述重新为所述第二移动机器人分配节点区域ID及相应的占用时间包括：在所述节点资源表中为相对于所述冲突节点区域在所述第二移动机器人的规划路径上的前一个节点区域额外分配占用时间，以延长所述第二移动机器人在所述前一个节点区域内的停留时间，其中，所述停留时间不小于为所述第一移动机器人所分配的其通过所述冲突节点区域的时间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多个移动机器人各自的当前位置和规划路径包括：向各个所述移动机器人发送调度命令，其中所述调度命令包含各个移动机器人的目标节点区域信息；响应于所述调度命令，从所述多个移动机器人接收规划路径，其中所述规划路径为各个所述移动机器人根据各自的目标节点区域信息并通过A*算法计算所确...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清，
申请(专利权)人：广东美的智能机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44