一种高效的物流机器人集群路径规划方法技术

本发明专利技术公开了一种高效的物流机器人集群路径规划方法，属于机器人路径规划领域。首先针对某一物流仓库，对仓库平面布局进行一维切分，完成仓库空间建模，形成基于一维通道的图结构G。然后在图结构G中，利用最短路径搜索技术，进行条带间路径规划；同时，利用回溯搜索方法，判断激进搜索路径与已有的路径规划轨迹是否存在交叉，如果有交叉，则物流机器人返回前一时刻的位置等待，直至不会发生交叉后再开始运动，完成条带内路径规划。将规划好的条带间路径和条带内路径转化为行动指令传输给各物流机器人，对物流机器人集群完成路径规划。本发明专利技术将路径规划限制在一维空间内，降低了碰撞判断的难度，提高了路径搜索效率。提高了路径搜索效率。提高了路径搜索效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的物流机器人集群路径规划方法


[0001]本专利技术属于机器人路径规划领域，具体涉及一种高效的物流机器人集群路径规划方法。

技术介绍

[0002]随着电子商务的飞速发展，海量在线购物订单给物流系统造成巨大压力。传统物流仓库难以应对高吞吐量的要求。为应对这一挑战，主流的解决方案是部署机器人集群系统，这些机器人能够把货架搬运到分拣员所在位置，分拣员从货架选取订单所需物品后，再由机器人把货架运回。通过机器人移动而分拣员固定的“货架到人”模式，极大减少了分拣人员的走动，提高了仓库的运行效率，降低了运营成本。然而，机器人集群的路径规划方式成为了决定机器人集群效率的关键，不同于传统的路径规划问题，为机器人集群系统划路径既要考虑传统路基该规划中障碍的躲避，还要考虑智机器人之间的碰撞避免问题。
[0003]现有机器人碰撞避免路径规划方法普遍采用了基于A*算法的路径搜索的技术。但是因为需要考虑机器人之间的彼此碰撞，因此其路径搜索空间从二维仓库平面拓展到三维时空空间。机器人的碰撞被建模成不同路径轨迹在同一时空坐标的冲突访问，基于此建模，这类规划方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效的物流机器人集群路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，针对某一物流仓库，对仓库平面布局进行一维切分，完成仓库空间建模，形成基于一维通道的图结构G；具体为：在仓库中，货架构成矩形，其长边彼此平行，矩形和矩形之间为通道；首先，将垂直于矩形长边的贯穿型长通道建模成条带A；然后，对剩余空间按照平行于矩形长边的方向划分成宽度为1，长度和矩形长边相同的条带B；最后，把每个条带A和条带B均看作图结构的一个结点，根据各条带间的毗邻关系，构造结点间的边，形成基于一维通道的图结构G；步骤二，在图结构G中，利用最短路径搜索技术，进行条带间路径规划；设路径规划的起点和终点对为<src,dst>，找到起点和终点坐标对应的两个条带，然后在图结构G中搜索到两个条带间的最短路径长度；步骤三，在条带间路径规划的基础上，采用回溯搜索方法，进行条带内路径规划；所述回溯搜索方法具体为：步骤3.1，从起点至终点，通过激进尝试直接前进到目标位置，进行最短路径的探索过程，并形成相应的由若干线段组成的序列{φ1,φ2,
…
,φ
n
}，用于接下来的碰撞判断；步骤3.2，在时间维度上建立红黑树索引，判断各线段φ是否和空间中现有的路径规划轨迹所对应的线段集合{ψ1,
…
,ψ
n
}发生交叉，具体为：先按照时间二分法查找所有在时间跨度上出现重叠的线段，然后把这些潜在线段是否碰撞逐一进行判断，具体判断公式如下：C(φ，ψ)＝(s
φ
‑
f
ψ
)
×
(s
ψ
‑
f
ψ
)(f
φ
‑
f
ψ
)
×
(s
ψ
‑
f
ψ
)＞0∨(f
ψ
‑
f
φ
×
s
φ
‑
f
φ
)(s
ψ
‑
f
φ
)
×
(s
φ
‑
f
φ
)＞0其中，s
φ
为线段φ的起点坐标，f
φ
为线段φ的...

【专利技术属性】
技术研发人员：童咏昕，史鼎元，魏淑越，徐毅，许可，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：