【技术实现步骤摘要】
本申请涉及仓储物流，尤其是涉及一种路径规划方法和装置。
技术介绍
1、在物流仓储和车间制造等系统中，通常使用移动机器人来替代人力完成搬运工作，以提高仓储系统的工作效率。例如，仓储系统可以通过对机器人进行集群调度，为多个机器人规划从起点到终点的行驶路径，并对机器人进行持续调度，以使各机器人无碰撞地尽快到达终点。但是，随着机器人数量的增大，多个机器人在仓库中移动时发生冲突的情况也会增多，因此，如何在有限的计算资源的基础上，减少仓储系统中多个机器人发生拥堵的情况成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种路径规划方法和装置，可以在有限的计算资源的基础上，减少仓储系统中多个机器人之间发生死锁和拥堵的情况，提高通行效率。具体地，本申请实施例公开了以下技术方案：
2、本申请实施例第一方面提供一种路径规划方法，应用于控制装置，该方法包括：首先，根据仓储系统的地图信息、仓储系统中多个机器人的位置信息和各机器人对应的搬运任务，确定各机器人执行对应搬运任务的空间路径。其次，根据各机器人的当前位置和各机器人的设备属性，在各机器人执行对应搬运任务的空间路径上确定各机器人的所需资源和持有资源。然后，根据各机器人的所需资源与持有资源，在多个机器人中确定多个等待机器人集合，以及各等待机器人集合中多个等待机器人之间的等待关系。根据各等待机器人集合中多个等待机器人之间的等待关系，在各等待机器人的空间路径上增加至少一个时间节点对应的行驶状态，得到各等待机器人的时空路径。
3、在一些实施例中，根据各机器人的当前位置和各机器人的设备属性，在各机器人执行对应搬运任务的空间路径上确定各机器人的所需资源和持有资源，包括：根据各机器人的当前位置、各机器人的设备属性以及各机器人执行对应搬运任务的空间路径，确定各机器人从当前位置所在的当前路径点位移动至下一路径点位时的运动包络；将各机器人从当前路径点位移动至下一路径点位时的运动包络确定为各机器人的所需资源；根据各机器人的当前位置和各机器人的设备属性，确定各机器人位于当前路径点位时的静止包络；将各机器人位于当前路径点位时的静止包络确定为各机器人的持有资源。
4、在一些实施例中，根据各机器人的所需资源与持有资源，在多个机器人中确定多个等待机器人集合，以及各等待机器人集合中多个等待机器人之间的等待关系，包括：若多个机器人中任一第一机器人的所需资源与第二机器人的持有资源之间存在交集，则确定第一机器人和第二机器人为等待机器人，并将第一机器人和第二机器人添加至等待机器人集合；确定第一机器人和第二机器人的等待关系为第一机器人等待第二机器人。
5、在一些实施例中，根据各等待机器人集合中多个等待机器人之间的等待关系，在各等待机器人的空间路径上增加至少一个时间节点对应的行驶状态，得到各等待机器人的时空路径，包括：根据等待机器人集合中各等待机器人的等待关系，确定各等待机器人通过等待机器人集合对应的冲突区域的先后顺序；根据各等待机器人通过冲突区域的先后顺序，确定冲突区域中的至少一个路径点位上各等待机器人在至少一个时间节点对应的行驶状态；基于冲突区域中的至少一个路径点位上各等待机器人在至少一个时间节点对应的行驶状态，在各等待机器人的空间路径上增加至少一个时间节点的行驶状态，得到各等待机器人的时空路径。
6、在一些实施例中，根据等待机器人集合中各等待机器人的等待关系，确定各等待机器人通过等待机器人集合对应的冲突区域的先后顺序，包括：根据等待机器人集合中各等待机器人的等待关系，建立等待机器人集合中多个等待机器人的等待关系拓扑排序；根据等待关系拓扑排序，确定各等待机器人的规划优先级；根据各等待机器人规划优先级，确定各等待机器人通过等待机器人集合对应的冲突区域的先后顺序。
7、在一些实施例中，根据等待机器人集合中各等待机器人的等待关系，建立等待机器人集合中多个等待机器人的等待关系拓扑排序，包括：以等待机器人集合中各等待机器人为顶点，以各等待机器人的等待关系为边，构造有向无环图；将有向无环图中各顶点的等待机器人排成线性序列，得到等待关系拓扑排序。
8、在一些实施例中，在根据各等待机器人集合中多个等待机器人之间的等待关系，在各等待机器人的空间路径上增加至少一个时间节点对应的行驶状态，得到各等待机器人的时空路径之后，该方法还包括：根据仓储系统中至少一个非等待机器人的空间路径，确定各非等待机器人对应的时空路径；根据各等待机器人的时空路径和至少一个非等待机器人的时空路径，生成根节点，并将根节点添加至节点列表中；在节点列表中确定参考节点；其中，参考节点为节点列表中代价最小的节点；根据各等待机器人和各非等待机器人的设备属性，对参考节点进行包络冲突检测，生成参考节点对应的包络冲突集合；根据包络冲突集合和预设冲突解决策略，确定包络冲突集合对应的子节点；其中，预设冲突解决策略包括等待和继续行驶；将子节点添加至节点列表中，并迭代执行在节点列表中确定参考节点的步骤，直至包络冲突集合为空或满足迭代停止条件，确定各等待机器人和各非等待机器人对应的目标时空路径。
9、在一些实施例中，迭代停止条件包括：节点列表为空、迭代时间超过预设时间阈值和迭代次数超过预设次数阈值中的至少一项。
10、在一些实施例中，直至包络冲突集合为空或满足迭代停止条件，确定各等待机器人和各非等待机器人的目标时空路径，包括：若直至包络冲突集合为空，则将参考节点对应的时空路径确定为各等待机器人和各非等待机器人的目标时空路径；若直至满足迭代停止条件，则将代价最小的节点对应的时空路径确定为各等待机器人和各非等待机器人的目标时空路径。
11、在一些实施例中，根据仓储系统的地图信息、仓储系统中多个机器人的位置信息和各机器人对应的搬运任务，确定各机器人执行对应搬运任务的空间路径，包括：根据各机器人的位置信息、各机器人对应的搬运任务的任务起点和任务终点，在地图信息上确定各机器人执行搬运任务的至少一条规划路径；在至少一条规划路径中确定空间路径；其中，空间路径为至少一条规划路径中代价最小的路径，和/或，空间路径为至少一条规划路径中不包括预设热度区域的路径。
12、在一些实施例中，该方法还包括：根据各机器人的当前位置和各机器人执行搬运任务的空间路径，在多个机器人中确定发生死锁的死锁机器人；根据解死锁策略，控制死锁机器人通过死锁区域；其中，解死锁策略包括为死锁机器人重新规划空间路径。
13、本申请实施例第二方面提供一种路径规划装置，包括第一路径确定模块、资源确定模块、关系确定模块、第二路径确定模块以及控制模块。其中，第一路径确定模块，被配置为根据仓储系统的地图信息、仓储系统中多个机器人的位置信息和各机器人对应的搬运任务，确定各机器人执行对应搬运任务的空间路径。资源确定模块，被配置为根据各机器人的当前位置和各机器人的设备属性，在各机器人执行对应搬运任务的空间路径上确定各机器人的所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种路径规划方法，其特征在于，应用于控制装置，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述机器人的当前位置和各所述机器人的设备属性，在各所述机器人执行对应搬运任务的所述空间路径上确定各所述机器人的所需资源和持有资源，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述机器人的所需资源与持有资源，在所述多个机器人中确定多个等待机器人集合，以及各所述等待机器人集合中多个等待机器人之间的等待关系，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各所述等待机器人集合中所述多个等待机器人之间的等待关系，在各等待机器人的空间路径上增加至少一个时间节点对应的行驶状态，得到各所述等待机器人的时空路径，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述等待机器人集合中各所述等待机器人的等待关系，确定各所述等待机器人通过所述等待机器人集合对应的冲突区域的先后顺序，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述等待机器人集合中各所述等待机器人的等待关系，建立所述
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据各所述等待机器人集合中所述多个等待机器人之间的等待关系，在各等待机器人的空间路径上增加至少一个时间节点对应的行驶状态，得到各所述等待机器人的时空路径之后，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述迭代停止条件包括：所述节点列表为空、迭代时间超过预设时间阈值和迭代次数超过预设次数阈值中的至少一项。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述直至所述包络冲突集合为空或满足迭代停止条件，确定各所述等待机器人和各所述非等待机器人对应的目标时空路径，包括：
10.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据仓储系统的地图信息、所述仓储系统中多个机器人的位置信息和各所述机器人对应的搬运任务，确定各所述机器人执行对应搬运任务的空间路径，包括：
11.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
12.一种路径规划装置，其特征在于，包括：
13.一种电子设备，其特征在于，包括：
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1-11中任一项所述的路径规划方法。
15.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-11中任一项所述的路径规划方法。
...【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法，其特征在于，应用于控制装置，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述机器人的当前位置和各所述机器人的设备属性，在各所述机器人执行对应搬运任务的所述空间路径上确定各所述机器人的所需资源和持有资源，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述机器人的所需资源与持有资源，在所述多个机器人中确定多个等待机器人集合，以及各所述等待机器人集合中多个等待机器人之间的等待关系，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据各所述等待机器人集合中所述多个等待机器人之间的等待关系，在各等待机器人的空间路径上增加至少一个时间节点对应的行驶状态，得到各所述等待机器人的时空路径，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述等待机器人集合中各所述等待机器人的等待关系，确定各所述等待机器人通过所述等待机器人集合对应的冲突区域的先后顺序，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述等待机器人集合中各所述等待机器人的等待关系，建立所述等待机器人集合中所述多个等待机器人的等待关系拓扑排序，包括：
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据各所述等待机器人集合中所述多个等待机器人之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，翟志新，吕祥东，杜建伟，魏锡光，赵成业，付亮亮，谭文哲，李洪波，郑勇，
申请(专利权)人：北京极智嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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