基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法及系统。通过实时获取仓储环境中无人叉车任务数据；根据无人叉车所在位置，结合收到的任务项，对所述无人叉车进行行为解析；生成可执行行为链表，根据所述行为链表，无人叉车可进行任务自动执行；以及与方法相应的系统、平台；无需设计复杂的智能路径规划算法。让无人叉车的路径规划中考虑和其他设备的交互行为。让无人叉车的路径规划中考虑交通规则，同时实现临时封闭和开放某些路径。避免了智能算法的不够智能，不够安全，无法处理多任务的问题。而且具有良好的模块化和扩展性，遇到新类型的移动无人叉车或者需要与新的外部设备交互，很容易在该框架下扩展无人叉车的行为。车的行为。车的行为。

【技术实现步骤摘要】
基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法及系统


[0001]本专利技术属于仓库管理及物流运输
，具体涉及一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法及系统。

技术介绍

[0002]现目前，路径和任务是无人叉车完成工作的先决条件，或者输入。常用的路径规划功能是通过智能路径规划算法来实现的。然而，在仓储环境下，安全性要求高、任务类型多样化，无人叉车需要和其他不同设备进行交互、移动具有人为设定的交通规则，智能路径规划算法智能程度不高，容易让无人叉车陷入危险，违反交通规则，同时无法完成多类型的任务。
[0003]如图1所示，给定环境地图，任务的起点、终点，无人叉车需要找到一条路径，该路径一般有如下要求：1、无障碍物；2、距离障碍物尽可能的远。3、长度尽可能的短。4、路径尽可能的平滑。5、路径不经过危险区域。一般通过hybrid A*，RRT*等智能路径规划算法可以实现无人叉车的自主路径规划功能，解决上述问题。但是，一旦无人叉车需要解决实际业务问题，其将面临多任务，环境具有语义信息和交通规则(工作区，人行区，货物区，车行道，单行道等)，无人叉车在移动或者完成任务过程中需要和多种设备设备进行交互(电梯、卷闸门、滚筒线、货物拖板等)，某条路径上的设备会临时进行维护，该路径可能会封闭一段时间等问题。
[0004]比如：无人叉车从二楼的休息区出发，前往一楼货物区插取货物，然后将货物放到二楼的货物区(如图2所示)。无人叉车首先得通过车行道(双向)移到到电梯门口，然后呼叫电梯开门并告诉电梯要前往一楼，当电梯开门后，进入电梯，乘坐电梯到一楼，等待电梯开门后，进入行车道(单向)，来到货物区，执行取货任务(对齐并插取拖板)，然后沿着行车道(单向)返回电梯，来到二楼，离开电梯，沿着行车道来到货物区的卷闸门前，呼叫卷闸门打开，当卷闸门打开后，进入货物区执行放货任务。从该例子可以看出，该无人叉车需要执行取货和放货任务，同时在移动过程中需要和电梯、卷闸门交互，同时需要遵守预先制定的交通规则(单双行道)。而基于智能算法的路径规划无非完成上述业务层面的路径规划，现有的基于人工设置路径点和规划的方法可以解决绕过危险区域，并且按照一定交通规则进行移动，但无法解决多任务规划和多设备交互规划、及临时路径封闭的问题。
[0005]也就是说，现有路径规划技术有如下缺点：基于智能路径规划算法的自主路径规划缺点：其结果通常是最短、不碰撞、距离障碍物最远的平滑路径。但难以包容人为设定的交通规则，难以让无人叉车规划出和其他设备交互的行为，以及难以让无人叉车完成多任务。另外，当设备维修需要临时封闭一条路径时，基于智能路径规划的方式难以快速做出恰当的调整。
[0006]基于路径点编辑的方法：其主要过程和本方法类似，通过人工设置无人叉车路径上的关键点、关键点之间的路径，甚至加入某些交通规则，从而构建一张路径图，然后根据路径图进行基于图搜索的路径规划。该类方法无法规划出和不同设备交互的行为，也无非
进行多任务的规划、同时也无法临时封闭某条路径。
[0007]因此，针对以上复杂仓储业务场景下的路径所存在的技术问题缺陷，急需设计和开发一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法及系统。

技术实现思路

[0008]为克服上述现有技术存在的不足及困难，本专利技术之目的在于提供一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法、系统及平台，以实现复杂场景，复杂任务，需要与多个设备进行联合的业务场景下的路径规划，同时实现临时路径封闭的处理。
[0009]本专利技术的第一目的在于提供一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法；
[0010]本专利技术的第二目的在于提供一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成系统；
[0011]本专利技术的第三目的在于提供一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成平台；
[0012]本专利技术的第一目的是这样实现的：所述方法具体包括如下步骤：
[0013]实时获取仓储环境中无人叉车任务和位置数据；
[0014]根据无人叉车所在位置，生成的任务路径图，并结合收到的任务项，利用行为解析规则对所述无人叉车进行行为解析；
[0015]生成可执行行为链表，根据所述行为链表，无人叉车进行任务作业。
[0016]进一步地，所述实时获取仓储环境中无人叉车任务和位置数据之前，还包括步骤：
[0017]实时生成路径途中的行为属性表；
[0018]所述实时获取仓储环境中无人叉车任务和位置数据，还包括步骤：
[0019]实时获取无人叉车起始节点和目标节点数据；
[0020]结合任务路径图的路径单双向情况，以及路径路程，路径类型，设备交互行为，节点行为，生成无人叉车损失最小且合规的行为序列。
[0021]进一步地，所述无人叉车损失最小且合规的行为序列，具体为：考虑路径单双向，路径路程、路径类型、设备交互行为、节点行为的行为序列。
[0022]进一步地，所述无人叉车任务路径数据，具体为：
[0023]由任务路径图中的节点、节点属性、边、边属性构成的任务路径数据。
[0024]进一步地，所述根据无人叉车所在位置，生成的任务路径图，并结合收到的任务项，利用行为解析规则对所述无人叉车进行行为解析，还包括步骤：
[0025]生成行为路径图；以及生成行为解析规则；
[0026]根据所述任务路径图和行为解析规则，生成行为链表；并根据行为链表，控制所述无人叉车的行为动态。
[0027]进一步地，所述生成可执行行为链表，根据所述行为链表，无人叉车进行任务作业，还包括步骤：
[0028]根据任务路径图和行为解析规则，于所述行为链表中生成无人叉车控制行为；
[0029]通过所述控制行为，实时对所述无人叉车进行任务作业。
[0030]进一步地，所述生成可执行行为链表，根据所述行为链表，无人叉车进行任务作
业，还包括步骤：
[0031]结合颜色显示，实时可视化所述无人叉车的任务执行过程
[0032]本专利技术的第二目的是这样实现的：所述系统具体包括：
[0033]获取单元，用于实时获取仓储环境中无人叉车位置数据和任务数据；
[0034]任务路径图生成单元：用于生成任务路径图；
[0035]行为解析单元，用于根据无人叉车所在位置，生成的任务路径图，并结合收到的任务项，对所述无人叉车进行行为解析，生成行为链表；
[0036]执行单元，用于无人叉车任务的执行并根据所述行为链表，实时对无人叉车进行任务作业。
[0037]进一步地，其特征在于所述获取单元中，还设置有：
[0038]第一生成模块：生成行为路径图；
[0039]第二生成模块，用于根据行为路径图，和行为解析规则，生成行为链表；
[0040]第一获取模块，用于实时获取无人叉车起始节点、位置和目标节点数据；
[0041]第三生成模块，用于结合路径的单双向情况，以及路径路程，路径类型，节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法，其特征在于所述方法具体包括如下步骤：实时获取仓储环境中无人叉车任务和位置数据；根据无人叉车所在位置，生成的任务路径图，并结合收到的任务项，利用行为解析规则对所述无人叉车进行行为解析；生成可执行行为链表，根据所述行为链表，无人叉车进行任务作业。2.根据权利要求1所述的一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法，其特征在于所述实时获取仓储环境中无人叉车任务和位置数据之前，还包括步骤：实时生成路径途中的行为属性表；所述实时获取仓储环境中无人叉车任务和位置数据，还包括步骤：实时获取无人叉车起始节点和目标节点数据；结合任务路径图的路径单双向情况，以及路径路程，路径类型，设备交互行为，节点行为，生成无人叉车损失最小且合规的行为序列。3.根据权利要求2所述的一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法，其特征在于所述无人叉车损失最小且合规的行为序列，具体为：考虑路径单双向，路径路程、路径类型、设备交互行为、节点行为的行为序列。4.根据权利要求1或2所述的一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法，其特征在于所述无人叉车任务路径数据，具体为：由任务路径图中的节点、节点属性、边、边属性构成的任务路径数据。5.根据权利要求1所述的一种基于仓储环境无人叉车路径和任务交互生成方法，其特征在于所述根据无人叉车所在位置，生成的任务路径图，并结合收到的任务项，利用行为解析规则对所述无人叉车进行行为解析，还包括步骤：生成行为路径图；以及生成行为解析规则；根据所述任务路径图和行为解析规则，生成行为链表；并根据行为链表，控制所述无人叉车的行为动态。6.根据权利要求1所述的一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法，其特征在于所述生成可执行行为链表，根据所述行为链表，无人叉车进行任务作业，还包括步骤：根据任务路径图和行为解析规则，于所述行为链表中生成无人叉车控制行为；通过所述控制行为，实时对所述无人叉车进行任务作业。7.根据权利要求1或6所述的一种基于仓储环境无人叉车路径和任务联合生成方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李根，王卫军，梁济民，徐征，吕浩亮，
申请(专利权)人：广州先进技术研究所，
类型：发明
国别省市：