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死锁冲突管理方法及系统，属于机器人领域。所述方法包括：获取多个移动机器人各自的当前位置和规划路径；分配与移动机器人的位置相邻的节点区域；当为第二移动机器人所分配的节点区域与已分配至第一移动机器人的节点区域之间存在重合时，标记存在重合的节点区域为冲突状态的冲突节点区域；判断第一移动机器人的第一规划路径通过冲突节点区域的方向与第二移动机器人的第二规划路径通过冲突节点区域的方向是否正好相反；若是，则确定第一移动机器人和第二移动机器人之间处于互相死锁状态。由此，基于节点资源的分配和路径的分析，检测互相死锁冲突，并且对处理器资源的消耗低，具有较强的实时性。

Conflict management method and system for multi mobile robot

The embodiment of the invention provides a deadlock conflict management method and system for a plurality of mobile robots, belonging to the robot field. The method includes: obtaining the current position and planning path of each mobile robot, assigning the node area adjacent to the location of the mobile robot, and marking the overlapped nodes when the node area allocated by the second mobile robot is reclosing with the node area that has been allocated to the first mobile robot. The first planning path of the first mobile robot is exactly the opposite of the direction of the second planning path of the second mobile robot through the direction of the conflict node area by the direction of the second planning path of the mobile robot; if, then determine the location between the first mobile robot and the second mobile robot. In the state of mutual deadlock. Thus, based on the analysis of node resource allocation and path, the mutual deadlock conflict is detected, and the processor resource consumption is low, and the real-time performance is strong.

【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，特别是由于多台移动机器人在密集空间内，移动机器人之间相互构成障碍物，导致无法形成双连通非平凡图的情况，会形成相互死锁的状态，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死锁冲突管理方法及系统，用以至少管理多移动机器人在密集区域内集中调度所导致的死锁冲突问题。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死锁冲突管理方法，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，所述预定区域包括多个节点区域；根据所述多个移动机器人各自的当前位置和规划路径，为各个所述移动机器人分配与所述移动机器人的位置相邻的节点区域，其中所述移动机器人被配置成只从经分配的节点区域通过；当为第二移动机器人所分配的节点区域与已分配至第一移动机器人的节点区域之间存在重合时，标记所述存在重合的节点区域为冲突状态的冲突节点区域；判断所述第一移动机器人的第一规划路径通过所述冲突节点区域的方向与所述第二移动机器人的第二规划路径通过所述冲突节点区域的方向是否正好相反，以及若是，则确定所述第一移动机器人和所述第二移动机器人之间处于互相死锁状态。可选的，在确定所述第一移动机器人和所述第二移动机器人之间处于互相死锁状态之后，该方法还包括：判断是否存在不位于所述第一规划路径或所述第二规划路径上的、且用于分配至所述第一移动机器人和所述第二移动机器人的第一空闲节点区域和第二空闲节点区域；若存在所述第一空闲节点区域和所述第二空闲节点区域，则为所述第一移动机器人和所述第二移动机器人分别分配所述第一空闲节点区域和所述第二空闲节点区域，以置换所述第一移动机器人和所述第二移动机器人的位置，并解除所述互相死锁状态。可选的，所述置换所述第一移动机器人和所述第二移动机器人的位置包括：控制所述第一移动机器人和所述第二移动机器人分别占用所述第一空闲节点区域和所述第二空闲节点区域；以及为第一移动机器人分配节点区域，以令所述第一移动机器人通过所述冲突节点区域，并占用所述第二移动机器人对应互相死锁状态下的的节点区域；为所述第二移动机器人分配节点区域，以令所述第一移动机器人占用所述第一移动机器人对应互相死锁状态下的节点区域。可选的，在判断是否存在不位于所述第一规划路径或所述第二规划路径上的且能够分配至所述第一移动机器人或所述第二移动机器人的空闲节点区域之后，所述方法还包括：若不存在所述空闲节点，则停止为所述第一移动机器人和所述第二移动机器人分配节点区域，并执行报警动作。可选的，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死锁冲突管理系统，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，所述预定区域包括多个节点区域；节点区域分配单元，用于根据所述多个移动机器人各自的当前位置和规划路径，为各个所述移动机器人分配与所述移动机器人的位置相邻的节点区域，其中所述移动机器人被配置成只从经分配的节点区域通过；冲突检测单元，用于当为第二移动机器人所分配的节点区域与已分配至第一移动机器人的节点区域之间存在重合时，标记所述存在重合的节点区域为冲突状态的冲突节点区域；死锁判断单元，用于判断所述第一移动机器人的第一规划路径通过所述冲突节点区域的方向与所述第二移动机器人的第二规划路径通过所述冲突节点区域的方向是否正好相反，以及若是，则确定所述第一移动机器人和所述第二移动机器人之间处于互相死锁状态。可选的，该系统还包括：空闲节点区域判断单元，用于在确定所述第一移动机器人和所述第二移动机器人之间处于互相死锁状态之后，判断是否存在不位于所述第一规划路径或所述第二规划路径上的、且能够分配至所述第一移动机器人或所述第二移动机器人的空闲节点区域；位置置换单元，用于若存在所述空闲节点区域，则为所述第一移动机器人或所述第二移动机器人分配所述空闲节点区域，以置换所述第一移动机器人和所述第二移动机器人的位置，并解除所述互相死锁状态。可选的，所述位置置换单元包括：空闲节点分配模块，用于控制所述第一移动机器人和所述第二移动机器人分别占用所述第一空闲节点区域和所述第二空闲节点区域；以及第一节点分配模块，用于为第一移动机器人分配节点区域，以令所述第一移动机器人通过所述冲突节点区域，并占用所述第二移动机器人对应互相死锁状态下的的位置；第二节点分配模块，用于为所述第二移动机器人分配节点区域，以令所述第一移动机器人占用所述第一移动机器人对应互相死锁状态下的位置。可选的，所述系统还包括：警报处理单元，用于若不存在所述空闲节点，则停止为所述第一移动机器人和所述第二移动机器人分配节点区域，并执行报警动作。可选的，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；规划路径接收模块，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，在多个移动机器人在下一步运行移动之前，分配节点区域，并依据所分配的节点区域进行判断及检测出多个移动机器人在下一步运行移动时是否会发生互相死锁冲突，有助于对多移动机器人的互相死锁冲突的管理；并且，在本专利技术实施例中通过对节点的分配和路径方向的监测来管理互相死锁冲突，实现对处理器资源的低消耗，具有较强的实时性。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是实施本专利技术一实施例的多移动机器人的死锁冲突管理方法的密集区域的地图示例；图2是本专利技术一实施例的多移动机器人的死锁冲突管理方法的流程图；图3是本专利技术一实施例中关于获取移动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多移动机器人的死锁冲突管理方法，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，所述预定区域包括多个节点区域；根据所述多个移动机器人各自的当前位置和规划路径，为各个所述移动机器人分配与所述移动机器人的位置相邻的节点区域，其中所述移动机器人被配置成只从经分配的节点区域通过；当为第二移动机器人所分配的节点区域与已分配至第一移动机器人的节点区域之间存在重合时，标记所述存在重合的节点区域为冲突状态的冲突节点区域；判断所述第一移动机器人的第一规划路径通过所述冲突节点区域的方向与所述第二移动机器人的第二规划路径通过所述冲突节点区域的方向是否正好相反，以及若是，则确定所述第一移动机器人和所述第二移动机器人之间处于互相死锁状态。

【技术特征摘要】
1.一种多移动机器人的死锁冲突管理方法，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，所述预定区域包括多个节点区域；根据所述多个移动机器人各自的当前位置和规划路径，为各个所述移动机器人分配与所述移动机器人的位置相邻的节点区域，其中所述移动机器人被配置成只从经分配的节点区域通过；当为第二移动机器人所分配的节点区域与已分配至第一移动机器人的节点区域之间存在重合时，标记所述存在重合的节点区域为冲突状态的冲突节点区域；判断所述第一移动机器人的第一规划路径通过所述冲突节点区域的方向与所述第二移动机器人的第二规划路径通过所述冲突节点区域的方向是否正好相反，以及若是，则确定所述第一移动机器人和所述第二移动机器人之间处于互相死锁状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述第一移动机器人和所述第二移动机器人之间处于互相死锁状态之后，该方法还包括：判断是否存在不位于所述第一规划路径或所述第二规划路径上的、且用于分配至所述第一移动机器人和所述第二移动机器人的第一空闲节点区域和第二空闲节点区域；若存在所述第一空闲节点区域和所述第二空闲节点区域，则为所述第一移动机器人和所述第二移动机器人分别分配所述第一空闲节点区域和所述第二空闲节点区域，以置换所述第一移动机器人和所述第二移动机器人的位置，并解除所述互相死锁状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述置换所述第一移动机器人和所述第二移动机器人的位置包括：控制所述第一移动机器人和所述第二移动机器人分别占用所述第一空闲节点区域和所述第二空闲节点区域；以及为第一移动机器人分配节点区域，以令所述第一移动机器人通过所述冲突节点区域，并占用所述第二移动机器人对应互相死锁状态下的的节点区域；为所述第二移动机器人分配节点区域，以令所述第一移动机器人占用所述第一移动机器人对应互相死锁状态下的节点区域。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在判断是否存在不位于所述第一规划路径或所述第二规划路径上的且能够分配至所述第一移动机器人或所述第二移动机器人的空闲节点区域之后，所述方法还包括：若不存在所述空闲节点，则停止为所述第一移动机器人和所述第二移动机器人分配节点区域，并执行报警动作。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*算法计算所确定...

【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