仓储物流机器人的路径规划方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种仓储物流机器人的路径规划方法及装置，包括：接收运送指令，从运送指令中解析得到目的位置点和物品位置点，寻找仓库中空闲机器人并确定空闲机器人的机器位置点，根据机器位置点和物品位置点确定空闲机器人到达物品位置点的第一路径线，驱动空闲机器人在所述第一路径线中执行运动，实时计算空闲机器人与其他机器人、动态障碍物的电荷引力值，根据电荷引力值调节空闲机器人直至到达物品位置点并完成取货，根据所述物品位置点及目的位置点确定到达目的位置点的第二路径线，驱动完成取货的空闲机器人在第二路径线中执行运动直至到达目的位置点。本发明专利技术可以解决机器人路径规划过程造成计算资源浪费的问题。路径规划过程造成计算资源浪费的问题。路径规划过程造成计算资源浪费的问题。

【技术实现步骤摘要】
仓储物流机器人的路径规划方法及装置


[0001]本专利技术涉及路径智能规划
，尤其涉及一种仓储物流机器人的路径规划方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]伴随人工智能的快速发展，越来越多的行业被智能机器人所替代，特别是物流行业中的货物运输，目前已有仓库中的货物使用机器人执行智能搬运。
[0003]基于机器人的货物智能搬运主要是在机器人中集成了监控设备，并通过监控设备内的深度学习检测算法实时捕捉仓库障碍物，并结合粒子搜索算法、蚁群搜索算法等智能路径规划模型反复迭代计算出机器人的每一步行走方向，以完美规避仓库障碍物从而完成货物搬运。
[0004]综合来说，上述方法可以较为完善的实现机器人的智能搬运，但机器人中集成了深度学习检测算法及智能路径规划模型等，由于深度学习检测算法及智能路径规划模型需要占用较高的计算资源，因此机器人的智能搬运过程会造成过多的资源消耗，即现方法缺少一种可在节约计算资源的前提下实现搬运的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种仓储物流机器人的路径规划方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决机器人在执行货物搬运时，路径规划生成过程造成过多计算资源浪费的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的一种仓储物流机器人的路径规划方法，包括：接收运送指令，从所述运送指令中解析得到目的位置点和物品位置点，其中目的位置点和物品位置点不超过仓库范围；寻找仓库中空闲机器人，将所述运送指令发送至空闲机器人并确定空闲机器人的机器位置点；根据所述机器位置点和物品位置点确定空闲机器人到达物品位置点的第一路径线，确定空闲机器人的运动速度，并根据运动速度驱动空闲机器人在所述第一路径线中执行运动；在运动过程中实时计算空闲机器人与其他机器人、动态障碍物的电荷引力值，根据所述电荷引力值调节空闲机器人的运动速度及运动方向，直至空闲机器人到达物品位置点并完成取货，其中电荷引力值的计算方法为：其中，表示空闲机器人r与其他机器人或动态障碍物的电荷引力值，表示空闲机器人r在仓库栅格集的位置，表示其他机器人或动态障碍物d在仓库栅格集的
位置，d表示与距离值，表示其他机器人或动态障碍物d所发起的电荷被空闲机器人r接收时的电荷强度；根据所述物品位置点及目的位置点确定空闲机器人到达目的位置点的第二路径线，驱动完成取货的空闲机器人在所述第二路径线中执行运动，直至到达目的位置点。
[0007]可选地，所述接收运送指令之前包括：接收仓库的位置信息，其中位置信息至少包括仓库的上下左右共四组拐角GPS点；根据四组拐角GPS点生成仓库平面系，根据仓库平面系的面积划分仓库平面系为仓库栅格集，其中仓库栅格集由个仓库栅格组成；将仓库中的障碍物分为动态障碍物和静态障碍物，并确定每个静态障碍物的静态GPS点，同时实时检测每个动态障碍物的GPS变化，得到包括时间变化的动态GPS点；接收仓库内的所有机器人的机器GPS点，其中机器人按照是否正在实施搬运任务分为空闲机器人和忙碌机器人；将机器GPS点、静态GPS点和包括时间变化的动态GPS点投射到所述仓库栅格集，得到以仓库范围内包括动态障碍物、静态障碍物及机器人的仓库网格图。
[0008]可选地，所述将仓库中的障碍物分为动态障碍物和静态障碍物，之后还包括：将仓库中每个动态障碍物及每个机器人均绑定可生成电荷的电荷发生装置及电荷强度接收器。
[0009]可选地，所述运送指令的构建过程包括：接收仓库管理员点击预先构建在移动设备内的机器人搬运指令；当点击成功所述机器人搬运指令时，自动定位仓库管理员所在位置，得到仓管GPS点；确定所述仓管GPS点是否为物品位置点，当所述仓管GPS点不为物品位置点时，接收仓库管理员重新输入的物品GPS点，将仓管GPS点或物品GPS点投射到所述仓库网格图中得到物品位置点；接收仓库管理员输入的目的GPS点，将所述目的GPS点投射到所述仓库网格图中得到目的位置点；将所述物品位置点及目的位置点嵌入至机器人搬运指令中生成所述运送指令。
[0010]可选地，所述寻找仓库中空闲机器人，包括：在所述仓库网格图中搜索存在的空闲机器人，若仓库网格图中均为忙碌机器人，等待其中一个忙碌机器人完成搬运任务后立刻确定为空闲机器人；若仓库网格图中仅存在的一个空闲机器人，确定该空闲机器人即为执行运送指令的机器人；若仓库网格图中存在的多个空闲机器人，依次计算每个空闲机器人与物品位置点的距离，选择距离最小的空闲机器人确定为执行运送指令的机器人。
[0011]可选地，所述根据所述机器位置点和物品位置点确定空闲机器人到达物品位置点的第一路径线，包括：在所述仓库网格图中搜索出机器位置点和物品位置点，并分别以机器位置点和物品位置点作为矩形区域的两个对角点，确定出矩形形状的取货路径范围；在所述取货路径范围内搜索出所有静态障碍物所在的网格点；
根据路径最优化算法，在考虑所有静态障碍物所在网格点的情况下，规划出在取货路径范围内的空闲机器人到达物品位置点的第一路径线。
[0012]可选地，所述确定空闲机器人的运动速度，包括：计算所述取货路径范围内每个静态障碍物与空闲机器人的距离值，得到一组或多组距离值；根据预先构建的运动速度计算公式计算得到空闲机器人的运动速度，其中计算方法为：其中，v表示空闲机器人的运动速度，表示第一路径线的长度，表示距离空闲机器人与取货路径范围内最近的静态障碍物的距离，表示距离空闲机器人与取货路径范围内第二近的静态障碍物的距离，表示距离空闲机器人与取货路径范围内第n近的静态障碍物的距离，t为预先设定的取货时间。
[0013]可选地，所述在运动过程中实时计算空闲机器人与其他机器人、动态障碍物的电荷引力值，包括：确定所述取货路径范围内所包括的动态障碍物及机器人启动所述空闲机器人的电荷强度接收器，利用电荷强度接收器接收在取货路径范围内，每个动态障碍物及每个机器人利用所绑定的电荷发生装置所发起的电荷强度；依次计算空闲机器人与每个机器人、动态障碍物的电荷引力值。
[0014]可选地，所述根据所述电荷引力值调节空闲机器人的运动速度及运动方向，包括：判断所述电荷引力值与预设的电荷引力阈值的大小关系；当电荷引力值小于电荷引力阈值时，保持空闲机器人的运动速度及运动方向不变，直至电荷引力值大于或等于所述电荷引力阈值时，将运动速度置零，使得空闲机器人从运动状态变为静止状态；当空闲机器人的静止状态持续时间大于或等于阈值时间，且电荷引力值依然大于或等于所述电荷引力阈值时，调整空闲机器人的运动方向，直至电荷引力值小于电荷引力阈值时，保持调整后的运动方向继续运动至物品位置点。
[0015]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种仓储物流机器人的路径规划装置，所述装置包括：指令接收模块，用于接收运送指令，从所述运送指令中解析得到目的位置点和物品位置点，其中目的位置点和物品位置点不超过仓库范围；机器位置点确定模块，用于寻找仓库中空闲机器人，将所述运送指令发送至空闲机器人并确定空闲机器人的机器位置点；第一路径线确定模块，用于根据所述机器位置点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仓储物流机器人的路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：接收运送指令，从所述运送指令中解析得到目的位置点和物品位置点，其中目的位置点和物品位置点不超过仓库范围；寻找仓库中空闲机器人，将所述运送指令发送至空闲机器人并确定空闲机器人的机器位置点；根据所述机器位置点和物品位置点确定空闲机器人到达物品位置点的第一路径线，确定空闲机器人的运动速度，并根据运动速度驱动空闲机器人在所述第一路径线中执行运动；在运动过程中实时计算空闲机器人与其他机器人、动态障碍物的电荷引力值，根据所述电荷引力值调节空闲机器人的运动速度及运动方向，直至空闲机器人到达物品位置点并完成取货，其中电荷引力值的计算方法为：其中，表示空闲机器人r与其他机器人或动态障碍物的电荷引力值，表示空闲机器人r在仓库栅格集的位置，表示其他机器人或动态障碍物d在仓库栅格集的位置，d表示与距离值，表示其他机器人或动态障碍物d所发起的电荷被空闲机器人r接收时的电荷强度；根据所述物品位置点及目的位置点确定空闲机器人到达目的位置点的第二路径线，驱动完成取货的空闲机器人在所述第二路径线中执行运动，直至到达目的位置点。2.如权利要求1所述的仓储物流机器人的路径规划方法，其特征在于，所述接收运送指令之前包括：接收仓库的位置信息，其中位置信息至少包括仓库的上下左右共四组拐角GPS点；根据四组拐角GPS点生成仓库平面系，根据仓库平面系的面积划分仓库平面系为仓库栅格集，其中仓库栅格集由个仓库栅格组成；将仓库中的障碍物分为动态障碍物和静态障碍物，并确定每个静态障碍物的静态GPS点，同时实时检测每个动态障碍物的GPS变化，得到包括时间变化的动态GPS点；接收仓库内的所有机器人的机器GPS点，其中机器人按照是否正在实施搬运任务分为空闲机器人和忙碌机器人；将机器GPS点、静态GPS点和包括时间变化的动态GPS点投射到所述仓库栅格集，得到以仓库范围内包括动态障碍物、静态障碍物及机器人的仓库网格图。3.如权利要求2所述的仓储物流机器人的路径规划方法，其特征在于，所述将仓库中的障碍物分为动态障碍物和静态障碍物，之后还包括：将仓库中每个动态障碍物及每个机器人均绑定可生成电荷的电荷发生装置及电荷强度接收器。4.如权利要求1所述的仓储物流机器人的路径规划方法，其特征在于，所述运送指令的构建过程包括：接收仓库管理员点击预先构建在移动设备内的机器人搬运指令；当点击成功所述机器人搬运指令时，自动定位仓库管理员所在位置，得到仓管GPS点；
确定所述仓管GPS点是否为物品位置点，当所述仓管GPS点不为物品位置点时，接收仓库管理员重新输入的物品GPS点，将仓管GPS点或物品GPS点投射到所述仓库网格图中得到物品位置点；接收仓库管理员输入的目的GPS点，将所述目的GPS点投射到所述仓库网格图中得到目的位置点；将所述物品位置点及目的位置点嵌入至机器人搬运指令中生成所述运送指令。5.如权利要求4所述的仓储物流机器人的路径规划方法，其特征在于，所述寻找仓库中空闲机器人，包括：在所述仓库网格图中搜索存在的空闲机器人，若仓库网格图中均为忙碌机器人，等待其中一个忙碌机器人完成搬运任务后立刻确定为空闲机器人；若仓库网格图中仅存在的一个空闲机器人，确定该空闲机器人即为执行运送指令的机器人；若仓库网格图中存在的多个空闲机器人，依次计算每个空闲机器人与物品位置点的距离，选择距离最小的空闲机器人确定为执行运送指令的机器人。6.如权利要求5所述的仓储物流机器人的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢华，陈挚，郭曦泓，
申请(专利权)人：湖北信通通信有限公司，
类型：发明
国别省市：