机器人集群调度系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人集群调度系统，包括：用户层、中间层、应用层、插件层以及数据持久化层，中间层包括处理器映射模块以及状态采集模块，应用层包括任务调度模块以及交通调度模块，插件层包括任务求解引擎以及交通规划引擎，任务求解引擎用于根据任务的参数以及状态数据确定目标机器人，交通规划引擎用于确定目标路线，任务求解引擎以及交通规划引擎均提供API，一方面，实现了一种支持二次开发的机器人集群调度系统，系统耦合性较低，另一方面，实现了根据任务确定目标机器人，实现机器人任务的最优分配，提高了调度后任务的执行效率，再一方面，可以智能规划机器人的交通路线，防止机器人出现交通堵塞。

Robot Cluster Scheduling System

The invention discloses a robot cluster scheduling system, which includes user layer, middle layer, application layer, plug-in layer and data persistence layer. The middle layer includes processor mapping module and state acquisition module. The application layer includes task scheduling module and traffic scheduling module. The plug-in layer includes task solving engine and traffic planning engine, and the task solving engine is used for the basis of the task. Task parameters and state data determine the target robot. Traffic planning engine is used to determine the target route. Task solving engine and traffic planning engine provide API. On the one hand, a robot cluster scheduling system supporting secondary development is implemented. The coupling of the system is low. On the other hand, the target robot is determined according to the task and the task of the robot is the best. Optimal allocation improves the efficiency of task execution after scheduling. On the other hand, it can intelligently plan the robot's traffic routes and prevent the robot from traffic jams.

【技术实现步骤摘要】
机器人集群调度系统
本专利技术实施例涉及机器人调度技术，尤其涉及一种机器人集群调度系统。
技术介绍
随着通信技术及电子技术的发展，机器人在工业领域中的应用越来越广泛。在机器人的应用中，如何对机器人进行调度非常重要。目前的一种机器人调度系统包括：机器人控制系统和中间控制系统。其中，机器人控制系统用于从中间控制系统获取机器人管理信息，根据机器人管理信息生成任务指令，并将任务指令发送至于任务指令关联的引导车或者外部设备。中间控制系统包括：第一接口层、中间业务处理层以及接入层，第一接口层包括用于从业务管理系统获取任务包的业务接口，中间业务处理层用于根据从业务管理系统获取的任务包生成机器人管理信息，接入层包括控制接口，接入层通过控制接口连接于机器人控制系统。但是，上述的机器人调度系统，一方面，不支持二次开发，另一方面，机器人控制系统在将任务指令发送至任务指令关联的引导车或者外部设备时，并没有根据任务指令的参数对任务进行最优分配，也没有为机器人分配最优行驶路线，这导致调度后任务的执行效率较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种机器人集群调度系统，以解决目前的机器人调度系统对机器人调度后，任务的执行效率低的技术问题。本专利技术实施例提供一种机器人集群调度系统，所述系统包括：用户层、中间层、应用层、插件层以及数据持久化层；其中，所述用户层包括所述调度系统的服务对象，所述服务对象为用户或者机器人；所述中间层包括处理器映射模块以及状态采集模块；所述应用层包括任务调度模块以及交通调度模块；所述插件层包括任务求解引擎以及交通规划引擎；所述处理器映射模块用于接收所述用户发送的任务或者所述机器人发送的交通规划请求，对所述任务或者所述交通规划请求进行解析后，将所述任务写入所述数据持久化层中，将所述交通规划请求转发到应用层的交通调度模块中；所述状态采集模块用于接收所述机器人的状态数据，并将所述状态数据写入所述数据持久化层中；所述任务调度模块用于在从所述数据持久化层中获取到所述任务后，调用所述任务求解引擎，所述任务求解引擎用于根据所述任务的参数以及所述状态数据确定目标机器人，并将所述任务分解成子任务序列发送给所述目标机器人；所述交通调度模块用于在从所述处理器映射模块接收到交通规划请求后，调用所述交通规划引擎，所述交通规划引擎用于根据所述交通规划请求中的参数以及所述状态数据确定目标路线，并将所述目标路线发送给生成所述交通规划请求的机器人；所述任务求解引擎以及所述交通规划引擎均提供API。如上所述的系统中，所述状态数据包括各个机器人的电量数据；所述应用层还包括充电管理模块；所述充电管理模块用于：根据各个所述机器人的电量数据确定机器人是否需要充电；在确定有机器人需要充电时，确定需充电的机器人，并确定是否能查找到充电资源；当确定能查找到充电资源时，生成充电任务，并将所述需充电的机器人的标识写入所述数据持久化层中，将所述充电任务发送到所述处理器映射模块；所述充电任务中包括需充电的机器人标识；所述处理器映射模块还用于在接收到所述充电管理模块发送的充电任务后，对所述充电任务进行解析，并将所述充电任务写入数据持久化层中；所述任务调度模块还用于在从所述数据持久化层获取到所述充电任务后，调用所述任务求解引擎，所述任务求解引擎用于将所述充电任务分解成充电子任务序列发送给所述充电任务中的机器人标识对应的机器人。如上所述的系统中，所述处理器映射模块还用于接收所述用户发送的操作指令，对所述操作指令进行解析后，将所述操作指令转发到所述应用层的任务调度模块、交通调度模块或者充电管理模块中；其中，所述操作指令包括以下指令的至少一种：任务状态查询、删除任务、暂停任务以及机器人状态查询；所述任务调度模块、所述交通调度模块或者所述充电管理模块还用于根据所述操作指令进行操作。如上所述的系统中，所述任务求解引擎包括多个任务类型以及与各任务类型对应的子任务序列模板；所述任务求解引擎将所述任务分解成子任务序列发送给所述目标机器人，具体为：所述任务求解引擎根据所述任务的类型确定与所述任务对应的子任务序列模板；所述任务求解引擎将所述任务的参数带入所述任务对应的子任务序列模板中，获取所述任务对应的子任务序列，并将所述子任务序列发送给所述目标机器人。如上所述的系统中，所述任务求解引擎包括智能求解算法；所述任务求解引擎将所述任务分解成子任务序列发送给所述目标机器人，具体为：所述任务求解引擎根据所述智能求解算法以及所述任务的参数，确定子任务序列，并将所述子任务序列发送给所述目标机器人。如上所述的系统中，所述状态采集模块还用于在接收到所述机器人的状态数据后，从所述数据持久化层中获得所述机器人的控制参数，并将所述控制参数发送给所述机器人；所述控制参数包括以下信息的至少一种：机器人的控制模式或者机器人的最大速度。如上所述的系统中，所述数据持久化层中还记录所述任务的执行状态以及任务执行信息；所述任务调度模块还用于在将所述任务分解成子任务序列后，将所述任务的执行状态从未执行修改为执行中；所述任务调度模块还用于在将所述子任务序列发送给所述目标机器人后，从所述目标机器人获取任务执行信息，并将所述任务执行信息写入所述数据持久化层中；所述任务执行信息用于指示所述任务执行至所述子任务序列中的哪一个子任务。如上所述的系统中，所述数据持久化层包括关系型数据库和内存级数据库；所述任务以及所述充电任务存储在所述关系型数据库中；所述控制参数存储在所述内存级数据库中。如上所述的系统中，所述数据持久化层还包括描述文件，所述描述文件中包括工程配置文件；所述任务调度模块、所述交通调度模块以及所述充电管理模块还用于从所述描述文件中获取所述工程配置文件，并装载所述工程配置文件。如上所述的系统中，所述中间层、所述应用层以及所述数据持久化层均采用Docker的虚拟化容器技术实现。本专利技术实施例提供的机器人集群调度系统，通过设置用户层、中间层、应用层、插件层以及数据持久化层，其中，用户层包括调度系统的服务对象，服务对象为用户或者机器人，中间层包括处理器映射模块以及状态采集模块，应用层包括任务调度模块以及交通调度模块，插件层包括任务求解引擎以及交通规划引擎，处理器映射模块用于接收用户发送的任务或者机器人发送的交通规划请求，对任务或者交通规划请求进行解析后，将任务写入数据持久化层中，将交通规划请求转发到应用层的交通调度模块中，状态采集模块用于接收机器人的状态数据，并将状态数据写入数据持久化层中，任务调度模块用于在从数据持久化层中获取到任务后，调用任务求解引擎，任务求解引擎用于根据任务的参数以及状态数据确定目标机器人，并将任务分解成子任务序列发送给目标机器人，交通调度模块用于在从处理器映射模块接收到交通规划请求后，调用交通规划引擎，交通规划引擎用于根据交通规划请求中的参数以及状态数据确定目标路线，并将目标路线发送给生成交通规划请求的机器人，任务求解引擎以及交通规划引擎均提供API，一方面，实现了一种支持二次开发的机器人集群调度系统，可根据实际需求实现任务求解和交通规划，系统耦合性较低，另一方面，实现了根据任务确定目标机器人，实现机器人任务的最优分配，提高了调度后任务的执行效率，再一方面，可以智能规划机器人的交通路线，防止机器人出现交通堵塞。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人集群调度系统，其特征在于，所述系统包括：用户层、中间层、应用层、插件层以及数据持久化层；其中，所述用户层包括所述调度系统的服务对象，所述服务对象为用户或者机器人；所述中间层包括处理器映射模块以及状态采集模块；所述应用层包括任务调度模块以及交通调度模块；所述插件层包括任务求解引擎以及交通规划引擎；所述处理器映射模块用于接收所述用户发送的任务或者所述机器人发送的交通规划请求，对所述任务或者所述交通规划请求进行解析后，将所述任务写入所述数据持久化层中，将所述交通规划请求转发到应用层的交通调度模块中；所述状态采集模块用于接收所述机器人的状态数据，并将所述状态数据写入所述数据持久化层中；所述任务调度模块用于在从所述数据持久化层中获取到所述任务后，调用所述任务求解引擎，所述任务求解引擎用于根据所述任务的参数以及所述状态数据确定目标机器人，并将所述任务分解成子任务序列发送给所述目标机器人；所述交通调度模块用于在从所述处理器映射模块接收到交通规划请求后，调用所述交通规划引擎，所述交通规划引擎用于根据所述交通规划请求中的参数以及所述状态数据确定目标路线，并将所述目标路线发送给生成所述交通规划请求的机器人；所述任务求解引擎以及所述交通规划引擎均提供应用编程接口API。...

【技术特征摘要】
1.一种机器人集群调度系统，其特征在于，所述系统包括：用户层、中间层、应用层、插件层以及数据持久化层；其中，所述用户层包括所述调度系统的服务对象，所述服务对象为用户或者机器人；所述中间层包括处理器映射模块以及状态采集模块；所述应用层包括任务调度模块以及交通调度模块；所述插件层包括任务求解引擎以及交通规划引擎；所述处理器映射模块用于接收所述用户发送的任务或者所述机器人发送的交通规划请求，对所述任务或者所述交通规划请求进行解析后，将所述任务写入所述数据持久化层中，将所述交通规划请求转发到应用层的交通调度模块中；所述状态采集模块用于接收所述机器人的状态数据，并将所述状态数据写入所述数据持久化层中；所述任务调度模块用于在从所述数据持久化层中获取到所述任务后，调用所述任务求解引擎，所述任务求解引擎用于根据所述任务的参数以及所述状态数据确定目标机器人，并将所述任务分解成子任务序列发送给所述目标机器人；所述交通调度模块用于在从所述处理器映射模块接收到交通规划请求后，调用所述交通规划引擎，所述交通规划引擎用于根据所述交通规划请求中的参数以及所述状态数据确定目标路线，并将所述目标路线发送给生成所述交通规划请求的机器人；所述任务求解引擎以及所述交通规划引擎均提供应用编程接口API。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述状态数据包括各个机器人的电量数据；所述应用层还包括充电管理模块；所述充电管理模块用于：根据各个所述机器人的电量数据确定机器人是否需要充电；在确定有机器人需要充电时，确定需充电的机器人，并确定是否能查找到充电资源；当确定能查找到充电资源时，生成充电任务，并将所述需充电的机器人的标识写入所述数据持久化层中，将所述充电任务发送到所述处理器映射模块；所述充电任务中包括需充电的机器人标识；所述处理器映射模块还用于在接收到所述充电管理模块发送的充电任务后，对所述充电任务进行解析，并将所述充电任务写入数据持久化层中；所述任务调度模块还用于在从所述数据持久化层获取到所述充电任务后，调用所述任务求解引擎，所述任务求解引擎用于将所述充电任务分解成充电子任务序列发送给所述充电任务中的机器人标识对应的机器人。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理器映射模块还用于接收所述用户发送的操作指令，对所述操作指令进行解析后，将所述操作指令转发到所述应用层的任务调度模块、交通调度模块或者充电管理模块中；其中，所述操作指令包括以下指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈东羽，苏衍宇，毛建财，
申请(专利权)人：博众精工科技股份有限公司，苏州博众机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32