一种多台机器人动态划分作业区域的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多台机器人动态划分作业区域的方法和系统，该方法包括以下步骤：在作业地图上划分出多个作业区域，并在每个作业区域上设置入口参考节点和出口参考节点；将每一个作业区域中的入口参考节点和出口参考节点通过双向边连接；将上级作业区域中的入口参考节点和出口参考节点分别通过双向边与下级作业区域中的入口参考节点连接，由此构建出作业区域有向图，该作业区域有向图为闭环结构；根据所述作业区域有向图，计算当前作业区域内，计算机器人的当前位置与相邻节点的距离，并根据最短距离动态调度机器人进入下一个作业区域的路径。本发明专利技术，通过将大块的作业区域划分为小块，提高了多台机器人的协同作业效率，且可以对机器人的作业区域灵活地进行动态调度。

【技术实现步骤摘要】
一种多台机器人动态划分作业区域的方法和系统
本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种多台机器人动态划分作业区域的方法和系统。
技术介绍
目前，移动机器人在工业、农业、医疗、服务等行业中得到了广泛的应用。并且，在实际应用中，通常由多个移动机器人共同协作完成工作任务。因此，对移动机器人的作业区域动态划分，对于提高机器人协同作业效率方面，起到了非常关键的作用。为此，中国专利技术专利CN102831319A公开了一种机器人作业区域的动态分割方法及系统，包括：根据获取的机器人待作业区域的地图信息，分割成多个子区域进行作业；根据当前位置信息点判断机器人当前子区域作业是否结束；在所述当前位置信息点判断所述地图信息中的环境变化状态；当在所述当前位置信息点判断所述地图信息中的环境变化状态发生变化时，获取发生变化的位置信息点，在所述地图信息中滤除机器人已作业过的地图子区域信息；将滤除后剩余未作业的所述地图信息重新进行动态分割。本专利技术的目的在机器人作业期间，实时监测作业地图信息状态，同时对作业区域进行动态划分，使其机器人的作业效率大大提高。但是，上述技术方案存在以下问题：1.该方案是基于一个机器人进行作业区域划分的，无法应用到多个机器人协同作业的场景。2.该方案解决的是作业环境中由于新增障碍物的添加引起作业环境变化时，实时动态的对待作业区域进行的路线重新规划的问题，没有涉及多个机器人作业区域改变时，如何提高进出入点的效率的问题。有鉴于此，急需对现有的多台机器人动态划分作业区域方法进行改进，一方面简化算法，另一方面提高动态协作的效率。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种多台机器人动态划分作业区域的方法，以解决现有技术，多个机器人协同作业效率低的问题。为此，本专利技术提供了一种多台机器人动态划分作业区域的方法，包括以下步骤：在作业地图上划分出多个作业区域，并在每个作业区域上设置入口参考节点和出口参考节点；将每一个作业区域中的入口参考节点和出口参考节点通过双向边连接；将上级作业区域中的入口参考节点和出口参考节点分别通过双向边与下级作业区域中的入口参考节点连接，由此构建出作业区域有向图，该作业区域有向图为闭环结构；根据所述作业区域有向图计算获得当前作业区域内，机器人的当前位置与相邻的入口参考节点和出口参考节点的最短距离，并根据所述最短距离动态调度机器人进入下一个作业区域的路径。在上述方法中，优选地，多个机器人初始分配作业区域时，按机器人距离作业区域的距离间隔最远的原则进行分配。在上述方法中，优选地，如果所述最短距离的另一个节点是入口参考节点，则将该作业区域的入口参考节点与出口参考节点进行调换。在上述方法中，优选地，当机器人离作业区域的入口参考节点较近时，从入口参考节点进入该作业区域，并从出口参考节点驶出该作业区域；当机器人离作业区域的入口参考节点较远时，从出口参考节点进入该作业区域，并从入口参考节点驶出该作业区域。本专利技术还提供了一种多台机器人动态划分作业区域的系统，包括：作业区域划分单元，用于在作业地图上划分出多个作业区域，并在每个作业区域上设置入口参考节点和出口参考节点；作业区域有向图构建单元，用于将每一个作业区域中的入口参考节点和出口参考节点通过双向边连接；将上级作业区域中的入口参考节点和出口参考节点分别通过双向边与下级作业区域中的入口参考节点连接，由此构建出作业区域有向图，该作业区域有向图为闭环结构；调度单元，用于根据所述作业区域有向图计算获得当前作业区域内，计算机器人的当前位置与相邻的入口参考节点和出口参考节点的最短距离，并根据所述最短距离动态调度机器人进入下一个作业区域的路径。在上述系统中，优选地，所述调度单元根据每个机器人的初始位置，按距离作业区域的距离间隔最远的原则分配对应的初始作业区域。在上述系统中，优选地，还包括：节点调换单元，用于根据所述最短距离的另一个节点是入口参考节点，将该作业区域的入口参考节点与出口参考节点进行调换。在上述系统中，优选地，所述调度单元根据当机器人距离离作业区域的入口参考节点和出口参考节点的距离，调度机器人从入口参考节点进入该作业区域，并从出口参考节点驶出该作业区域；或者，从出口参考节点进入该作业区域，并从入口参考节点驶出该作业区域。由上述技术方案可知，本专利技术提供的多台机器人动态划分作业区域的方法和系统，解决了现有技术，多个机器人协同作业效率低的问题。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：在作业地图上划分出多个作业区域，并在每个作业区域上设置入口参考节点和出口参考节点；将每一个作业区域中的入口参考节点和出口参考节点通过双向边连接；将上级作业区域中的入口参考节点和出口参考节点分别通过双向边与下级作业区域中的入口参考节点连接，由此构建出作业区域有向图，根据作业区域内，机器人的当前位置与相邻节点最短距离动态调度机器人进入下一个作业区域的路径，实现对作业区域的动态划分和对机器人路径的动态规划，将大块的作业区域划分为小块，提高了多台机器人的协同作业效率，且可以对作业任务进行灵活地调度。另外，在本专利技术的优选方案中，如果所述最短距离的另一个节点是入口参考节点，则将该作业区域的入口参考节点与出口参考节点进行调换，使得机器人可以采用最优路径进入作业区域，进一步提高了作业效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做出简单地介绍和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种多台机器人动态划分作业区域的方法流程图；图2为本专利技术中一种作业区域划分的实施例示意图；图3为本专利技术中一种作业区域有向图的实施例示意图；图4为本专利技术中一种分配初始作业区域的实施例示意图；图5为本专利技术提供的一种多台机器人动态划分作业区域的系统示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例，仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的实现原理是：在作业地图上划分出多个作业区域，并在每个作业区域上设置入口参考节点和出口参考节点；将每一个作业区域中的入口参考节点和出口参考节点通过双向边连接；将上级作业区域中的入口参考节点和出口参考节点分别通过双向边与下级作业区域中的入口参考节点连接，由此构建出作业区域有向图，该作业区域有向图为闭环结构；根据所述作业区域有向图计算获得当前作业区域内，机器人的当前位置与相邻的入口参考节点和出口参考节点的最短距离，并根据所述最短本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多台机器人动态划分作业区域的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在作业地图上划分出多个作业区域，并在每个作业区域上设置机器人的入口参考节点和出口参考节点；/n将每一个作业区域中的入口参考节点和出口参考节点通过双向边连接；将上级作业区域中的入口参考节点和出口参考节点分别通过双向边与下级作业区域中的入口参考节点连接，由此构建出作业区域有向图，该作业区域有向图为闭环结构；/n根据所述作业区域有向图计算获得当前作业区域内，机器人的当前位置与相邻的入口参考节点和出口参考节点的最短距离，并根据所述最短距离动态调度机器人进入下一个作业区域的路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种多台机器人动态划分作业区域的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在作业地图上划分出多个作业区域，并在每个作业区域上设置机器人的入口参考节点和出口参考节点；
将每一个作业区域中的入口参考节点和出口参考节点通过双向边连接；将上级作业区域中的入口参考节点和出口参考节点分别通过双向边与下级作业区域中的入口参考节点连接，由此构建出作业区域有向图，该作业区域有向图为闭环结构；
根据所述作业区域有向图计算获得当前作业区域内，机器人的当前位置与相邻的入口参考节点和出口参考节点的最短距离，并根据所述最短距离动态调度机器人进入下一个作业区域的路径。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个机器人初始分配作业区域时，按机器人距离作业区域的距离间隔最远的原则进行分配。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述最短距离的另一个节点是入口参考节点，则将该作业区域的入口参考节点与出口参考节点进行调换。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当机器人离作业区域的入口参考节点较近时，从入口参考节点进入该作业区域，并从出口参考节点驶出该作业区域；
当机器人离作业区域的入口参考节点较远时，从出口参考节点进入该作业区域，并从入口参考节点驶出该作业区域。


5.一种多台机器人动态划分作业区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清，
申请(专利权)人：广东美房智高机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44