一种用于残膜回收的多机器人调度方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于残膜回收的多机器人调度方法、装置及系统，其中方法包括：向没有任务的残膜回收机器人分派阶段回收任务；根据所述阶段回收任务为对应的所述残膜回收机器人规划阶段运行路径；根据所述阶段运行路径控制对应的所述残膜回收机器人运行，当所述残膜回收机器人到达所述阶段运行路径的终点时，控制所述残膜回收机器人执行卸膜作业；控制收集机器人在其负责的各所述残膜回收机器人的阶段运行路径的终点之间运动；控制所述收集机器人每到一个终点收集对应的所述残膜回收机器人卸下的残膜。本发明专利技术的用于残膜回收的多机器人调度方法、装置及系统可实现所有残膜回收机器人与手机机器人的有序调度与残膜收集，回收效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于残膜回收的多机器人调度方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及机器人调度
，特别是涉及一种用于残膜回收的多机器人调度方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]地膜覆盖栽培具有增温、保水、保肥、改善土壤理化性质、抑制杂草生长、减轻病害、使农作物提早种植、增加农作物产量等特点，但农用塑料薄膜多为聚乙烯烃类化合物，在自然条件下极难降解，田间残膜大量累积，造成严重的“白色污染”，对生态环境、土壤结构、作物生长发育以及机具在田间的作业质量产生了不良影响，为此需要在收获农作物后对田地中的残膜进行回收，以避免残膜污染土地，影响农作物的下一次耕播。
[0003]当前主要通过残膜回收机执行残膜回收作业，残膜回收机的结构如专利201510567076.7所示，其包括阵列排布的耙齿以及刮板脱膜机构，执行残膜回收作业时，工作人员开着拖拉机牵引着残膜回收机在田间运动进行残膜回收，且每当耙齿上聚集了足够的残膜，工作人员控制耙齿转动，刮板脱膜机构将耙齿上的残膜卸下，卸下的残膜仍然留在田地中需要另外收集并统一处理。在大规模种植场合，由于土地面积大，往往需要多个残膜回收机同时作业，各残膜回收机独立作业并单独卸膜，如此田地中往往东一堆、西一堆的残膜，要收集上来仍然比较麻烦，且多个残膜回收机作业时往往缺乏统一调度导致回收效率低。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种利用多农业机器人对大面积土地进行残膜回收与收集、调度合理且回收效率高的用于残膜回收的多机器人调度方法、装置及系统。
[0005]技术方案：为实现上述目的，本专利技术的用于残膜回收的多机器人调度方法，所述方法包括：向没有任务的残膜回收机器人分派阶段回收任务；根据所述阶段回收任务为对应的所述残膜回收机器人规划阶段运行路径；根据所述阶段运行路径控制对应的所述残膜回收机器人运行，当所述残膜回收机器人到达所述阶段运行路径的终点时，控制所述残膜回收机器人执行卸膜作业；控制收集机器人在其负责的各所述残膜回收机器人的阶段运行路径的终点之间运动；控制所述收集机器人每到一个终点收集对应的所述残膜回收机器人卸下的残膜。
[0006]进一步地，所述控制所述收集机器人每到一个终点收集对应的所述残膜回收机器人卸下的残膜之后还包括：判断所述收集机器人所装载的残膜的总量是否达到预设条件；当所述收集机器人所装载的残膜的总量达到预设条件，控制所述收集机器人至卸
料点卸料。
[0007]进一步地，所述向没有任务的残膜回收机器人分派阶段回收任务包括：获取同一组内的、有任务在执行的所有所述残膜回收机器人预期完成对应的阶段回收任务的第二预测时间；其中，同一组的所述残膜回收机器人是由同一所述收集机器人负责的所有所述残膜回收机器人的集合；根据预设任务量区间计算预设任务量被执行结束时的预测时间区间；从所述预测时间区间内选取第一预测时间，使得所述第一预测时间与所有所述第二预测时间错开；根据所述第一预测时间生成对应于当前所述残膜回收机器人的阶段回收任务。
[0008]进一步地，所述根据预设任务量区间计算预设任务量被执行结束时的预测时间区间包括：根据所述任务量区间的两个端点值对所述残膜回收机器人进行预路径规划得到对应于两个端点值的虚拟路径；计算走完两个虚拟路径所需的预测时长；根据当前时间与所述预测时长得到所述预测时间区间。
[0009]进一步地，所述控制收集机器人在其负责的各所述残膜回收机器人的阶段运行路径的终点之间运动中，收集机器人到达各所述残膜回收机器人的终点的时间不晚于相应的残膜回收机器人到达终点的时间。
[0010]进一步地，所述控制所述收集机器人每到一个终点收集对应的所述残膜回收机器人卸下的残膜包括：控制所述收集机器人与所述残膜回收机器人对接；控制所述残膜回收机器人执行卸膜作业，同时控制所述收集机器人将所述残膜回收机器人卸下的残膜进行收集。
[0011]一种用于残膜回收的多机器人调度装置，其包括：任务分派模块，其用于向没有任务的残膜回收机器人分派阶段回收任务；规划模块，其用于根据所述阶段回收任务为对应的所述残膜回收机器人规划阶段运行路径；回收调度模块，其用于根据所述阶段运行路径控制对应的所述残膜回收机器人运行，当所述残膜回收机器人到达所述阶段运行路径的终点时，控制所述残膜回收机器人执行卸膜作业；收集调度模块，其用于控制收集机器人在其负责的各所述残膜回收机器人的阶段运行路径的终点之间运动；收集控制模块，其用于控制所述收集机器人每到一个终点收集对应的所述残膜回收机器人卸下的残膜。
[0012]一种用于残膜回收的多机器人调度系统，其包括多个残膜回收机器人，待处理区域被划分为与所述残膜回收机器人等数量的作业区域，每个所述作业区域对应于一个独立的所述残膜回收机器人；还包括若干收集机器人，所述收集机器人可在所述待处理区域中行走，并能够运动至卸料点；
还包括调度中心，所述调度中心能够跟所有所述残膜回收机器人以及所述收集机器人通信并执行上述的用于残膜回收的多机器人调度方法。
[0013]有益效果：本专利技术的用于残膜回收的多机器人调度方法、装置及系统可对多个残膜回收机器人与收集机器人进行统一调度，对于每个残膜回收机器人每次分派一个阶段的阶段回收任务，并调度收集机器人至其负责的各残膜回收机器人的阶段运行路径的终点收集其卸下的残膜，可实现所有残膜回收机器人的有序调度与残膜收集，回收效率高。
附图说明
[0014]附图1为用于残膜回收的多机器人调度系统的构成示意图；附图2为回收装置的结构图；附图3为用于残膜回收的多机器人调度方法的流程示意图；附图4为用于残膜回收的多机器人调度装置的构成示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。
[0016]本专利技术之用于残膜回收的多机器人调度方法应用于如附图1所示的用于残膜回收的多机器人调度系统，调度系统包括残膜回收机器人1、收集机器人2以及调度中心。上述残膜回收机器人1有多个，待处理的土地被划分为若干个待处理区域，每个待处理区域被划分为与所述残膜回收机器人1等数量的作业区域，每个所述作业区域对应于一个独立的所述残膜回收机器人1，执行回收作业时，每个残膜回收机器人1只在其对应的作业区域内执行任务；当待处理区域有多个时，对所有待处理区域依次进行处理，即按预定顺序先获取第一个待处理区域，将所有残膜回收机器人1分派至当前待处理区域中的各作业区域。
[0017]残膜回收机器人1包括牵引装置120与回收装置110，牵引装置120具有主动行走轮、GPS模块、探测单元（如激光雷达、红外传感器、超声传感器）以及控制器，附图2为回收装置110的结构图，其包括机架111，机架111上安装有多个呈方形阵列排布的耙齿112，还包括可相对于机架111运动的刮板脱膜机构113，刮板脱膜机构113具备对应于每一个耙齿112设置的脱膜条孔，还包括驱动刮板脱膜机构113相对于机架111运转的直线运动执行单元114，直线运动执行单元114可以是电动推杆或油缸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于残膜回收的多机器人调度方法，其特征在于，所述方法包括：向没有任务的残膜回收机器人分派阶段回收任务；根据所述阶段回收任务为对应的所述残膜回收机器人规划阶段运行路径；根据所述阶段运行路径控制对应的所述残膜回收机器人运行，当所述残膜回收机器人到达所述阶段运行路径的终点时，控制所述残膜回收机器人执行卸膜作业；控制收集机器人在其负责的各所述残膜回收机器人的阶段运行路径的终点之间运动；控制所述收集机器人每到一个终点收集对应的所述残膜回收机器人卸下的残膜。2.根据权利要求1所述的用于残膜回收的多机器人调度方法，其特征在于，所述控制所述收集机器人每到一个终点收集对应的所述残膜回收机器人卸下的残膜之后还包括：判断所述收集机器人所装载的残膜的总量是否达到预设条件；当所述收集机器人所装载的残膜的总量达到预设条件，控制所述收集机器人至卸料点卸料。3.根据权利要求1所述的用于残膜回收的多机器人调度方法，其特征在于，所述向没有任务的残膜回收机器人分派阶段回收任务包括：获取同一组内的、有任务在执行的所有所述残膜回收机器人预期完成对应的阶段回收任务的第二预测时间；其中，同一组的所述残膜回收机器人是由同一所述收集机器人负责的所有所述残膜回收机器人的集合；根据预设任务量区间计算预设任务量被执行结束时的预测时间区间；从所述预测时间区间内选取第一预测时间，使得所述第一预测时间与所有所述第二预测时间错开；根据所述第一预测时间生成对应于当前所述残膜回收机器人的阶段回收任务。4.根据权利要求3所述的用于残膜回收的多机器人调度方法，其特征在于，所述根据预设任务量区间计算预设任务量被执行结束时的预测时间区间包括：根据所述任务量区间的两个端点值对所述残膜回收机器人进行预路径规划得到对应于两个端点值的虚拟路径；计算走完两个虚拟路径所需的预测时长；根据当前时间与所述预测时长得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：施丽莉，顾峰玮，胡志超，吴峰，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：