基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开的一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法、系统及介质，包括：获取目标区域的平面图信息，并根据所述平面图信息将目标区域分为若干子区域，获取搬运机器人生成的搬运反馈信息后，根据搬运机器人当前所在子区域确定初始位置信息进行路径的总体规划，并根据搬运货物的体积及重量信息规划搬运机器人的移动速度；将所述规划路径及移动速度发送至搬运机器人实现远程遥操作，当搬运机器人在搬运过程中遇到可移动障碍时，进行路径局部规划，根据路径局部规划后对规划路径进行调整更新。本发明专利技术通过对搬运机器人的搬运路径进行优化规划，能够对可移动障碍进行避让，保证了搬运机器人移动路径的顺畅性，提高了搬运机器人的服务效率。的服务效率。的服务效率。

【技术实现步骤摘要】
基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及自动化控制
，更具体的，涉及一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]随着时代的发展，人工智能的概念逐渐渗透到人们的心中，人类对机器人的研究也变得多样化。移动机器人在机器人中的众多类别中，格外引人注目，依靠理论与技术的革新得到了迅速的发展，并被致力于为各行各业提供便捷的机器人服务，尤其是在制造业领域。因为在现代化柔性制造工厂，高效、灵活、智能的自动化搬运设备是迫切需要的。在工业货物搬运中传统的AGV搬运机器人，需要人为设定运动路径，并通过埋设金属线或贴磁带等方式来达到导航的目的，这些方法虽然能够达到基本目标，但运动路径一旦设定不易更改。因此，如何对搬运机器人进行路径规划，并根据环境动态变化让搬运机器人进行移动障碍的避障及调整路径规划数据。
[0003]为了能够根据移动障碍造成的环境动态变化对搬运机器人的路径进行规划，需要开发一款系统与之配合进行实现，该系统通过获取目标区域的平面图信息，并根据平面图信息将目标区域分为若干子区域，获取搬运机器人生成搬运反馈信息后，根据当前搬运机器人所在子区域进行路径的总体规划，并根据搬运货物的体积及重量信息规划搬运机器人的移动速度，将规划路径及移动速度发送至搬运机器人实现远程遥操作，当搬运机器人在搬运过程中遇到可移动障碍时，进行路径局部规划，对规划路径进行调整更新。在该系统实现过程中，如何对搬运机器人的路径及速度进行规划是亟不可待需要解决的问题。
专利
技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法、系统及存储介质。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法，包括：获取货物搬运任务信息，根据所述货物搬运任务信息获取所需搬运机器人数量信息，获取搬运机器人初始位置信息及货物存放区域，通过所述初始位置信息与货物存放区域的距离信息优先选择搬运机器人执行搬运任务；获取目标区域的平面图信息，并根据所述平面图信息将目标区域分为若干子区域，获取搬运机器人生成的搬运反馈信息后，根据搬运机器人当前所在子区域确定初始位置信息进行路径的总体规划，并根据搬运货物的体积及重量信息规划搬运机器人的移动速度；将规划路径及移动速度发送至搬运机器人实现远程遥操作，当搬运机器人在搬运过程中遇到可移动障碍时，进行路径局部规划，对规划路径进行调整更新。
[0006]本方案中，所述的根据搬运机器人当前所在子区域确定初始位置信息进行路径的总体规划，具体为：
根据目标区域的若干子区域生成目标区域的格栅地图，预设搬运机器人在目标区域执行搬运任务的行走约束；基于A*算法根据所述格栅地图及行走约束进行路径的总体规划，将搬运机器人的初始位置信息作为父节点存入OPEN列表，计算周围格栅的评价函数，选取最小评价函数值所对应的格栅为新父节点，同时将起始位置信息存入CLOSE列表；通过新父节点进行周围格栅的评价函数计算，更新OPEN列表及CLOSE列表，进行迭代至目标存放区域位置信息结束，将选取的父节点从初始位置信息连接至目标存放区域位置信息构成规划路径。
[0007]本方案中，所述当搬运机器人在搬运过程中遇到可移动障碍时，进行路径局部规划，具体为：当目标区域环境内存在可移动障碍时，根据可移动障碍的当前位置信息及运动轨迹确定障碍区域，并结合时间序列进行实时更新，生成目标区域环境变化特征；根据所述目标区域环境变化特征及当前搬运机器人位置信息及移动速度判断搬运机器人的搬运过程中是否与障碍区域存在交集；若存在交集，则根据搬运机器人当前位置信息进行路径局部规划，使搬运机器人的搬运路径避开障碍区域；若不存在交集，则搬运机器人按照既定规划路径进行货物搬运。
[0008]本方案中，所述根据搬运货物的体积及重量信息规划搬运机器人的移动速度，具体为：根据货物搬运任务信息获取货物的体积及重量信息，将货物的体积及重量信息与各搬运机器人的规划路径进行匹配，并根据货物体积与重量信息生成搬运机器人的到达优先级；根据搬运出发时间对搬运机器人进行分组，将搬运出发时间在预设时间范围内的搬运机器人归为一组；获取同组内搬运机器人的规划路径，按照所述规划路径的距离及搬运机器人的到达优先级进行移动速度规划，通过速度规划使同组内搬运机器人在预设时间间隔内到达货物目标存放区域。
[0009]本方案中，根据搬运机器人的路径冲突点进行规划路径调整，具体为：根据各搬运机器人的规划路径及移动速度获取路径冲突格栅，将先进入路径冲突格栅中的搬运机器人避让优先级调高，实现优先通过；将后进入路径冲突格栅中的搬运机器人进行避让时间计算及路径局部规划时间计算；获取后进入路径冲突格栅中的搬运机器人的避让时间与到达目标存放区域位置时间的第一总和时间及局部路径规划后新规划路径到达目标存放区域位置时间及规划时间的第二总和时间；将所述第一总和时间与第二总和时间进行对比，将花费时间较少的策略方案发送至后进入路径冲突格栅中的搬运机器人。
[0010]本方案中，还包括：当搬运机器人在工作过程中出现异常状况无法达到规划移动速度时，则判断异常
搬运机器人是否处于搬运状态；若异常搬运机器人处于搬运状态，则将搬运机器人从所在分组中剔除，生成搬运机器人异常预警信息，并调整异常搬运机器人的避让优先级，将异常搬运机器人的避让优先级调整至最低，在完成搬运后将异常搬运机器人运转至临时存放区域；若异常搬运机器人不处于搬运状态，则获取异常搬运机器人当前位置信息，并根据异常搬运机器人的当前位置信息及预设区域位置信息生成临时存放规划路径信息，并将所述临时存放规划路径信息向异常搬运机器人进行发送；同时，重新选择与货物存放区域的距离最近的空闲搬运机器人执行搬运任务。
[0011]本专利技术第二方面还提供了一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法程序，所述一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：获取货物搬运任务信息，根据所述货物搬运任务信息获取所需搬运机器人数量信息，获取搬运机器人初始位置信息及货物存放区域，通过所述初始位置信息与货物存放区域的距离信息优先选择搬运机器人执行搬运任务；获取目标区域的平面图信息，并根据所述平面图信息将目标区域分为若干子区域，获取搬运机器人生成的搬运反馈信息后，根据搬运机器人当前所在子区域确定初始位置信息进行路径的总体规划，并根据搬运货物的体积及重量信息规划搬运机器人的移动速度；将规划路径及移动速度发送至搬运机器人实现远程遥操作，当搬运机器人在搬运过程中遇到可移动障碍时，进行路径局部规划，对规划路径进行调整更新。
[0012]本方案中，所述的根据搬运机器人当前所在子区域确定初始位置信息进行路径的总体规划，具体为：根据目标区域的若干子区域生成目标区域的格栅地图，预设搬运机器人在目标区域执行搬运任务的行走约束；基于A*算法根据所述格栅地图及行走约束本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：获取货物搬运任务信息，根据所述货物搬运任务信息获取所需搬运机器人数量信息，获取搬运机器人初始位置信息及货物存放区域，通过所述初始位置信息与货物存放区域的距离信息优先选择搬运机器人执行搬运任务；获取目标区域的平面图信息，并根据所述平面图信息将目标区域分为若干子区域，获取搬运机器人生成的搬运反馈信息后，根据搬运机器人当前所在子区域确定初始位置信息进行路径的总体规划，并根据搬运货物的体积及重量信息规划搬运机器人的移动速度；将规划路径及移动速度发送至搬运机器人实现远程遥操作，当搬运机器人在搬运过程中遇到可移动障碍时，进行路径局部规划，对规划路径进行调整更新。2.根据权利要求1所述的一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法，其特征在于，所述的根据搬运机器人当前所在子区域确定初始位置信息进行路径的总体规划，具体为：根据目标区域的若干子区域生成目标区域的格栅地图，预设搬运机器人在目标区域执行搬运任务的行走约束；基于A*算法根据所述格栅地图及行走约束进行路径的总体规划，将搬运机器人的初始位置信息作为父节点存入OPEN列表，计算周围格栅的评价函数，选取最小评价函数值所对应的格栅为新父节点，同时将起始位置信息存入CLOSE列表；通过新父节点进行周围格栅的评价函数计算，更新OPEN列表及CLOSE列表，进行迭代至目标存放区域位置信息结束，将选取的父节点从初始位置信息连接至目标存放区域位置信息构成规划路径。3.根据权利要求1所述的一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法，其特征在于，所述当搬运机器人在搬运过程中遇到可移动障碍时，进行路径局部规划，具体为：当目标区域环境内存在可移动障碍时，根据可移动障碍的当前位置信息及运动轨迹确定障碍区域，并结合时间序列进行实时更新，生成目标区域环境变化特征；根据所述目标区域环境变化特征及当前搬运机器人位置信息及移动速度判断搬运机器人的搬运过程中是否与障碍区域存在交集；若存在交集，则根据搬运机器人当前位置信息进行路径局部规划，使搬运机器人的搬运路径避开障碍区域；若不存在交集，则搬运机器人按照既定规划路径进行货物搬运。4.根据权利要求1所述的一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法，其特征在于，所述根据搬运货物的体积及重量信息规划搬运机器人的移动速度，具体为：根据货物搬运任务信息获取货物的体积及重量信息，将货物的体积及重量信息与各搬运机器人的规划路径进行匹配，并根据货物体积与重量信息生成搬运机器人的到达优先级；根据搬运出发时间对搬运机器人进行分组，将搬运出发时间在预设时间范围内的搬运机器人归为一组；获取同组内搬运机器人的规划路径，按照所述规划路径的距离及搬运机器人的到达优先级进行移动速度规划，通过速度规划使同组内搬运机器人在预设时间间隔内到达货物目标存放区域。
5.根据权利要求1所述的一种基于远程遥操作的搬运机器人路径规划方法，其特征在于，根据搬运机器人的路径冲突点进行规划路径调整，具体为：根据各搬运机器人的规划路径及移动速度获取路径冲突格栅，将先进入路径冲突格栅中的搬运机器人避让优先级调高，实现优先通过；将后进入路径冲突格栅中的搬运机器人进行避让时间计算及路径局部规划时间计算；获取后进入路径冲突格栅中的搬运机器人的避让时间与到达目标存放区域位置时间的第一总和时间及局部路径规划后新规划路径到达目标存放区域位置时间及规划时间的第二总和时间；将所述第一总和时间与第二总和时间进行对比，将花费时间较少的策略方案发送至后进入路径冲突...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明明，华长春，魏进军，赵春乔，宋宇哲，田瑞杰，曹彦红，谢中博，秦炜博，
申请(专利权)人：欧诺士自动化设备天津有限公司，
类型：发明
国别省市：