一种以高运行效率实现多机器人协同作业的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种以高运行效率实现多机器人协同作业的方法、装置、终端设备及可读存储介质，所述方法包括：加载地图模型以及各个机器人的属性模型数据；与各个机器人建立实时通信，以使调度系统实时获取各个机器人的实时运行数据；根据各个机器人的位置数据对所述地图模型进行实时更新，并根据各个机器人的属性模型数据以及目标路径数据融合为该机器人的实际路径数据；当机器人移动时，结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息，并基于所述路径重合点信息调度各个机器人进行动态避让协同作业。通过实施本发明专利技术能够有效提高当前主流的自然导航机器人在多机器人协同作业时的运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种以高运行效率实现多机器人协同作业的方法及装置
本专利技术涉及机器人协同作业
，尤其是涉及一种以高运行效率实现多机器人协同作业的方法、装置、终端设备及可读存储介质。
技术介绍
多机器人动静态避让是传统移动机器人协同作业时必须面对的问题，虽然现有技术也有一些用以解决机器人动态避让问题的方法，但是将这些动态避让方法强行应用于当前主流的激光导航移动机器人或视觉导航机器人会给机器人的运行效率带来很大的限制。现有技术CN201910484323一种协同作业时多机器人的动态避让方法是针对传统的机器人(磁导航机器人)或者是已知机器人的行走路径(非实时生成的路径)场景下的动态避让，其存在的缺陷是只能通过暂停(停止、锁定)机器人来完成机器人的动态避让，机器人在被锁定的时间不可优化，导致多机器人的运行效率非常的低下。因此，对于当前主流的激光导航机器人和视觉导航机器人在协同作业时能以较高运行效率进行动态避让的问题上目前尚没有得到有效解决。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种以高运行效率实现多机器人协同作业的方法、装置、终端设备及可读存储介质，能够有效提高当前主流的自然导航机器人在多机器人协同作业时的运行效率。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种以高运行效率实现多机器人协同作业的方法，包括：加载地图模型以及各个机器人的属性模型数据；其中，所述地图模型包含障碍物区域信息和可通行区域信息；所述机器人的属性模型数据包括机器人长宽度、机器人编号、机器人旋转安全距离；与各个机器人建立实时通信，以使调度系统实时获取各个机器人的实时运行数据；其中，所述实时运行数据包括各个机器人的运行速度、环境数据、位置数据和目标路径数据；将地图模型以及各个机器人的属性模型数据加载到内存中，并根据各个机器人的位置数据对所述地图模型进行实时更新，并根据各个机器人的属性模型数据以及目标路径数据融合为该机器人的实际路径数据；当机器人移动时，结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息，并基于所述路径重合点信息调度各个机器人进行动态避让协同作业。进一步地，所述结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息，并基于所述路径重合点信息调度各个机器人进行动态避让协同作业，具体包括：结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息；其中，所述机器人路径重合点信息包括动态避让区域；所述动态避让区域为，以出现路径重合的两个机器人的旋转安全距离之和为半径、以重合点为圆心的圆形区域；将所述路径重合点信息发送至对应的机器人，以使该机器人行走到所述动态避让区域时，按预设的动态避让策略进行动态避让协同作业。进一步地，所述动态避让策略包括交叉行走策略，具体地：当判断该动态避让区域中存在有机器人时则执行锁定，直至接收到解锁指令才进行通行；当判断该动态避让区域的剩余机器人为1时则清空该动态避让区域数据。进一步地，所述动态避让策略还包括非交叉行走策略，具体地：以两个机器人的路径重合点作为原点建立x-y坐标系，针对位于x坐标一侧的第一机器人，在地图中以所述路径重合点往y正方向移动该第一机器人的旋转安全距离的一半距离作为中间点，对该第一机器人重新进行路径规划得到第一规划路径；判断所述第一规划路径是否存在障碍物；若否，则控制所述第一机器人按照所述第一规划路径进行作业；若是，则，针对位于x坐标另一侧的第二机器人，在地图中以所述路径重合点往y反方向移动该第二机器人的旋转安全距离的一半距离作为中间点，对该第二机器人重新进行路径规划得到第二规划路径，并控制所述第二机器人按照所述第二规划路径进行作业。为了解决相同的技术问题，本专利技术还提供了一种以高运行效率实现多机器人协同作业的装置，包括：静态数据加载模块，用于加载地图模型以及各个机器人的属性模型数据；其中，所述地图模型包含障碍物区域信息和可通行区域信息；所述机器人的属性模型数据包括机器人长宽度、机器人编号、机器人旋转安全距离；实时数据获取模块，用于与各个机器人建立实时通信，以使调度系统实时获取各个机器人的实时运行数据；其中，所述实时运行数据包括各个机器人的运行速度、环境数据、位置数据和目标路径数据；数据融合模块，用于将地图模型以及各个机器人的属性模型数据加载到内存中，并根据各个机器人的位置数据对所述地图模型进行实时更新，并根据各个机器人的属性模型数据以及目标路径数据融合为该机器人的实际路径数据；动态避让调度模块，用于当机器人移动时，结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息，并基于所述路径重合点信息调度各个机器人进行动态避让协同作业。进一步地，所述结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息，并基于所述路径重合点信息调度各个机器人进行动态避让协同作业，具体包括：结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息；其中，所述机器人路径重合点信息包括动态避让区域；所述动态避让区域为，以出现路径重合的两个机器人的旋转安全距离之和为半径、以重合点为圆心的圆形区域；将所述路径重合点信息发送至对应的机器人，以使该机器人行走到所述动态避让区域时，按预设的动态避让策略进行动态避让协同作业。进一步地，所述动态避让策略包括交叉行走策略，具体地：当判断该动态避让区域中存在有机器人时则执行锁定，直至接收到解锁指令才进行通行；当判断该动态避让区域的剩余机器人为1时则清空该动态避让区域数据。进一步地，所述动态避让策略还包括非交叉行走策略，具体地：以两个机器人的路径重合点作为原点建立x-y坐标系，针对位于x坐标一侧的第一机器人，在地图中以所述路径重合点往y正方向移动该第一机器人的旋转安全距离的一半距离作为中间点，对该第一机器人重新进行路径规划得到第一规划路径；判断所述第一规划路径是否存在障碍物；若否，则控制所述第一机器人按照所述第一规划路径进行作业；若是，则，针对位于x坐标另一侧的第二机器人，在地图中以所述路径重合点往y反方向移动该第二机器人的旋转安全距离的一半距离作为中间点，对该第二机器人重新进行路径规划得到第二规划路径，并控制所述第二机器人按照所述第二规划路径进行作业。为了解决相同的技术问题，本专利技术还提供了一种以高运行效率实现多机器人协同作业的终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述存储器与所述处理器耦接，且所述处理器执行所述计算机程序时，实现任一项所述的以高运行效率实现多机器人协同作业的方法。为了解决相同的技术问题，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以高运行效率实现多机器人协同作业的方法，其特征在于，包括：/n加载地图模型以及各个机器人的属性模型数据；其中，所述地图模型包含障碍物区域信息和可通行区域信息；所述机器人的属性模型数据包括机器人长宽度、机器人编号、机器人旋转安全距离；/n与各个机器人建立实时通信，以使调度系统实时获取各个机器人的实时运行数据；其中，所述实时运行数据包括各个机器人的运行速度、环境数据、位置数据和目标路径数据；/n将地图模型以及各个机器人的属性模型数据加载到内存中，并根据各个机器人的位置数据对所述地图模型进行实时更新，并根据各个机器人的属性模型数据以及目标路径数据融合为该机器人的实际路径数据；/n当机器人移动时，结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息；其中，所述机器人路径重合点信息包括动态避让区域；所述动态避让区域为，以出现路径重合的两个机器人的旋转安全距离之和为半径、以重合点为圆心的圆形区域；/n将所述路径重合点信息发送至对应的机器人，以使该机器人行走到所述动态避让区域时，按预设的动态避让策略进行动态避让协同作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种以高运行效率实现多机器人协同作业的方法，其特征在于，包括：
加载地图模型以及各个机器人的属性模型数据；其中，所述地图模型包含障碍物区域信息和可通行区域信息；所述机器人的属性模型数据包括机器人长宽度、机器人编号、机器人旋转安全距离；
与各个机器人建立实时通信，以使调度系统实时获取各个机器人的实时运行数据；其中，所述实时运行数据包括各个机器人的运行速度、环境数据、位置数据和目标路径数据；
将地图模型以及各个机器人的属性模型数据加载到内存中，并根据各个机器人的位置数据对所述地图模型进行实时更新，并根据各个机器人的属性模型数据以及目标路径数据融合为该机器人的实际路径数据；
当机器人移动时，结合实时扫描的地图模型以及机器人的属性模型数据和实际路径数据，计算并记录机器人路径重合点信息；其中，所述机器人路径重合点信息包括动态避让区域；所述动态避让区域为，以出现路径重合的两个机器人的旋转安全距离之和为半径、以重合点为圆心的圆形区域；
将所述路径重合点信息发送至对应的机器人，以使该机器人行走到所述动态避让区域时，按预设的动态避让策略进行动态避让协同作业。


2.根据权利要求1所述的以高运行效率实现多机器人协同作业的方法，其特征在于，所述动态避让策略包括交叉行走策略，具体地：
当判断该动态避让区域中存在有机器人时则执行锁定，直至接收到解锁指令才进行通行；
当判断该动态避让区域的剩余机器人为1时则清空该动态避让区域数据。


3.根据权利要求2所述的以高运行效率实现多机器人协同作业的方法，其特征在于，所述动态避让策略还包括非交叉行走策略，具体地：
以两个机器人的路径重合点作为原点建立x-y坐标系，针对位于x坐标一侧的第一机器人，在地图中以所述路径重合点往y正方向移动该第一机器人的旋转安全距离的一半距离作为中间点，对该第一机器人重新进行路径规划得到第一规划路径；
判断所述第一规划路径是否存在障碍物；
若否，则控制所述第一机器人按照所述第一规划路径进行作业；
若是，则，针对位于x坐标另一侧的第二机器人，在地图中以所述路径重合点往y反方向移动该第二机器人的旋转安全距离的一半距离作为中间点，对该第二机器人重新进行路径规划得到第二规划路径，并控制所述第二机器人按照所述第二规划路径进行作业。


4.一种以高运行效率实现多机器人协同作业的装置，其特征在于，包括：
静态数据加载模块，用于加载地图模型以及各个机器人的属性模型数据；其中，所述地图模型包含障碍物区域信息和可通行区域信息；所述机器人的属性模型数据包括机器人长宽度、机器人编号、机器人旋转安全距离；
实时数据获取模块，用于与各个机器人建立实时通信，以使调度系统实时获取各个机器人的实时运行数据；其中，所述实时运行数据包括各个机器人的运行速度、环境数据、位置数据和目标路径数据；
数据融合模块，用于将地图模型以及各个机器人的属性模型数据加载到内存中，并根据各个机器人的位置数据对所述地图模型进行实时更新，并根据各个机器人的属性模型数据以及目标路径数据融合为该...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞锦涛，林良伟，赖志林，
申请(专利权)人：广州赛特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44