CN106355345A - 自动售货机器人智能调度系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动售货机器人智能调度系统及相应方法，该系统包括：至少一个自动售货机器人，其被配置为根据来自调度控制后台服务器的指定区域位置的调度指令，自主移动到所述区域位置进行售货；至少一个视频监控系统，其被配置为采集多个区域的人群图像，其中，通过对所述人群图像进行图像处理能够获得多个区域的人群密度信息；调度控制后台服务器，其被配置为根据所述多个区域的人群密度信息向所述多个区域分配自动售货机器人，并向被分配的自动售货机器人发送指定被分配到的区域位置的调度指令。

Description

自动售货机器人智能调度系统及方法

技术领域

本发明的实施例涉及自动售货机器人，具体涉及一种自动售货机器人智能调度系统及方法。

背景技术

在公园、广场等景区，游客经常需要购买食品饮料等商品。传统的位置固定的售货摊点或者自动售货机缺乏智能化，不能根据人群密度和游客的购买需求实时进行售货机器数量的调节，因而会导致出现在人多的地方排队情况严重、供给不足，而在人少的地方货物卖不出去等情况。

可见，本领域中需要一种能够克服现有技术的上述缺点的改进的景区售货技术方案。

发明内容

在本发明的一个方面，提供了一种自动售货机器人智能调度系统，包括：至少一个自动售货机器人，其被配置为根据来自调度控制后台服务器的指定区域位置的调度指令，自主移动到所述区域位置进行售货；至少一个视频监控系统，其被配置为采集多个区域的人群图像，其中，通过对所述人群图像进行图像处理能够获得多个区域的人群密度信息；调度控制后台服务器，其被配置为根据所述多个区域的人群密度信息向所述多个区域分配自动售货机器人，并向被分配的自动售货机器人发送指定被分配到的区域位置的调度指令。

在本发明的另一个方面，提供了一种自动售货机器人智能调度方法，包括：接收通过对至少一个视频监控系统从多个区域采集的人群图像进行图像处理获得的多个区域的人群密度信息；根据所述多个区域的人群密度信息向所述多个区域分配自动售货机器人，并向被分配的自动售货机器人发送指定被分配到的区域位置的调度指令，其中，所述自动售货机器人被配置为根据来自调度控制后台服务器的指定所述区域位置的调度指令，自主移动到所述区域位置进行售货。

根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度实现了多自动售货机器人任务的智能分配与调度，提高了在人群密集、商品购买需求量大的地方的供货力度和游客的满意度。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统；

图2示出了本发明的实施例中可使用的自动售货机器人的组成结构图；

图3示出了本发明的实施例中可使用的视频监控系统102的组成结构图；

图4示出了根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统为实现多个自动售货机器人的智能调度所采用的有限状态机模型的图示；以及

图5示出了根据本发明的实施例的自动售货机器人的工作及状态转换流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的解决方案，下面结合附图对本发明的具体实施例所提供的自动售货机器人智能调度系统和方法作进一步详细描述。显然，所描述和图示的实施例及其中的各种具体特征仅是对本发明的示例性说明，而不是对本发明的限制。基于所述示例性说明，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例及其具体特征，都属于本发明保护的范围。现参照图1，其示出了根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统100。如图1中所示，该自动售货机器人智能调度系统100可包括：至少一个自动售货机器人101，至少一个视频监控系统102，以及调度控制后台服务器103。

所述至少一个自动售货机器人101、至少一个视频监控系统102以及调度控制后台服务器103可以通过网络相互通信。所述网络可以是任何网络，例如互联网、电信网、内部网、局域网等，也可以是多个网络的组合。所述通信可以是有线通信、无线通信或其组合。在一些实施例中，所述自动售货机器人101可以与所述调度控制后台服务器103通过网络进行无线通信。

所述自动售货机器人101可以是任何现有的或未来开发的自动售货机器人。图2示出了本发明的实施例中可使用的自动售货机器人101的组成结构图。

如图2中所示，所述自动售货机器人可以包括差速移动底盘201、售货业务交互单元202、控制单元203、传感单元204、自动导航定位单元205、电源单元206和无线通信单元207。其中，差速移动底盘201可以包括机械本体结构2011和电机驱动控制系统2012；售货业务交互单元202可以包括触摸屏2021、语音交互模块2022、支付模块2023和售货业务模块2024；控制单元203可以包括高级控制板2031和底层控制板2032，高级控制板2031可以负责机器人上层的运动规划与控制，底层控制板2032可以负责局部自主避障和自动充电的运动控制；传感单元204可以包括GPS传感器2041、里程计2042、IMU(惯性测量单元)传感器2043、超声传感器阵列2044、红外测距传感器2045等；自动导航定位单元205可以基于卡尔曼滤波算法融合GPS传感器2041、里程计2042和IMU传感器2043的数据信息，进行机器人的实时定位；电源单元206可以是可充电电源单元，并可以用于为自动售货机器人提供电能；无线通信单元207可以用于自动售货机器人101与调度控制后台服务器103，以及可选地与用户移动设备上的购物应用程序之间的通信。

以上所描述自动售货机器人的结构组成仅为示例，而不是对本发明可使用的自动售货机器人的限制。由于所述自动售货机器人可以采用现有的自动售货机器人，在此不再详细描述。

所述视频监控系统102可以是任何现有的或未来开发的视频监控系统。所述视频监控系统102可以有多个，分别布置在例如景区的多个区域。图3示出了本发明的实施例中可使用的视频监控系统102的组成结构图。

如图3中所示，所述视频监控系统102可以包括图像采集单元(即监控摄像头)301、图像处理单元302和无线通信单元303。所述图像采集单元301可以用于采集其所在的区域的人群图像。所述图像处理单元302可以用于对所采集的区域的人群图像进行图像处理，例如基于像素统计和纹理特征进行图像处理，从而获得实时的人群密度信息。所述无线通信单元303可以用于视频监控系统102与其他设备之间的无线通信，例如用于将所述人群密度信息传送给所述调度控制后台服务器103。

在一些实施例中，所述图像处理单元302也可以仅将图像采集单元301所采集的人群图像由所述无线通信单元303传送给所述调度控制后台服务器103或网络上的其他计算设备，而由所述调度控制后台服务103或其他计算设备对所述人群图像进行处理，以获得实时的人群密度信息。

所述调度控制后台服务器103可以由计算机硬件与软件的组合来实现，例如可以由处理器、存储器、输入输出设备等通用计算机硬件与软件程序的组合来实现，所述软件程序可存储在存储器中，并由处理器加载和执行，从而实现根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统100的各操作，例如根据来自视频监控系统的人群密度信息形成用于向各景区的多个区域分配自动售货机器人的调度方案，根据所述调度方案向相应的自动售货机器人发送移动到相应区域的调度指令，接收来自各区域的自动售货机器人的售货订单信息、异常或缺货消息、电量不足消息，以及根据新的人群密度信息和/或售货订单信息等形成调整的调度方案，并根据调整的调度方案向相应的自动售货机器人发送移动到相应区域的指令，等等。

在一些实施例中，所述自动售货机器人智能调度系统100还可包括库房104，和/或至少一个充电桩105。所述库房104用于存放待售商品，并用于向自动售货机器人101装载和补给待售商品。所述充电桩105用于向自动售货机器人101充电。

在一些实施例中，所述自动售货机器人智能调度系统100还可包括可安装在用户的移动设备上的应用程序(APP)(未示出)。所述应用程序例如可以存放在公共应用程序平台上，以便任何游客可以下载到其移动设备上并安装和使用。该应用程序当被下载和安装到用户的移动设备上之后，能够通过无线网络与所述自动售货机器人连接，并且用户能够通过所述应用程序查询所述自动售货机器人的位置、其售卖的商品信息以及下订单。

在一些实施例中，所述自动售货机器人智能调度系统100可将景区划分为若干区域，其可编号为i＝1,2,…,n(n为大于或等于1的整数)，并可根据调度方案将N(N为大于或等于1的整数)台机器人合理分布至景区的各个区域；此外，还可以在库房留有M(M为大于或等于零的整数)台备用自动售货机器人，以便当N台机器人无法满足调度需求时进行支援。

所述调度控制后台服务器103可以根据来自视频监视系统102的人群图像或人群密度信息、来自各自动售货机器人101的商品购买需求信息及其他状态信息，实时地对景区人群密度、人群商品购买需求与自动售货机器人的状态进行监控，并基于有限状态机原理对每台自动售货机器人进行实时的状态切换控制：对每台自动售货机器人工作过程中的不同状态进行定义，令每台自动售货机器人在不同状态之间进行切换，通过这种状态切换实现多个自动售货机器人的智能调度。

现参照图4，其示出了根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统100为实现多个自动售货机器人的所采用的有限状态机模型的图示。如图4所示，该有限状态机可表示为M＝(E,Q,δ)，其中Q＝{q₁,q₂,…,q₆}代表自动售货机器人的离散状态的有限集合，E＝{e₁,e₂,…,e₈}代表自动售货机器人智能调度系统100的控制指令的有限集合，δ代表从一个状态到另外一个状态的映射。每个自动售货机器人101被设定了六种工作状态，分别为：初始状态q₁、前往目的地状态q₂、商品售卖状态q₃、回库检修或补货状态q₄、前往充电桩充电状态q₅、当自动售货机器人101回库检修或补货完毕或者充电完毕后，作为备用自动售货机器人的待调度状态q₆。

在初始阶段，调度控制后台服务器103发出调度指令e₁，给每台自动售货机器人101指定其目标区域；自动售货机器人101到达目标区域位置后停止运动，开始商品售卖e₂；当正在售货的自动售货机器人101接收到调整的调度指令时，停止接收新的售货订单，完成目前收到的售货任务后即前往给定的目标区域e₃；当备用自动售货机器人101接收到调整的调度指令时，前往给定的目标区域e₄；当自动售货机器人101检测到状态异常或者缺货严重时，需要回库检修、补货e₅；当自动售货机器人101电量不足时，需自主前往附近的充电桩进行充电e₆；完成回库检修或补货e₇；完成充电e₈。由上述描述，自动售货机器人的状态转换如下：

δ(q₁,e₁)＝q₂，δ(q₂,e₂)＝q₃，δ(q₃,e₃)＝q₂,δ(q₆,e₄)＝q₂,δ(q₃,e₅)＝q₄,δ(q₄,e₇)＝q₆，δ(q₃,e₆)＝q₅，δ(q₅,e₈)＝q₆。

应指出的是，以上描述和图示的有限状态机模型仅仅是对根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统100可采用的有限状态机模型的示例性说明，而不是对其的限制。在本发明的其他实施例中，所述自动售货机器人智能调度系统100完全可以采用其他有限状态机模型，或者不采用任何有限状态机模型。

现参照图5，其示出了根据本发明的实施例的自动售货机器人的工作及状态转换流程图，其以流程图的形式示出了自动售货机器人的各状态及其相互转换。

如图5中所示，在步骤501，自动售货机器人101处于初始状态(此时，可进行例如充电、装载待售商品等准备工作)。所述调度控制后台服务器103可以使用如下文中所描述方法形成初始调度方案，从而将自动售货机器人101分配到目标区域，并向自动售货机器人101发送移动到目标区域的调度指令。

在步骤502，自动售货机器人101前往目标区域。

在步骤503，自动售货机器人101在目标区域进行商品售卖。

在步骤504，自动售货机器人101可判断是否检测到异常或缺货。自动售货机器人101可以通过其内部的相应传感器等检测设备检测到异常或缺货，并可以在判断检测到异常或缺货时，向所述调度控制后台服务器103发送异常或缺货消息。所述调度控制后台服务器103可以在接受到所述异常或缺货消息后记录该异常或缺货消息以及发送该消息的自动售货机器人101，并可以向所述自动售货机器人101发送回库检修或补货的指令。

因此，响应于步骤504的判断为是，转到步骤505；响应于步骤504的判断为否，转到步骤508。

在步骤505，所述自动售货机器人101自主回库，以便进行检修或补货。

当检修或补货完成后，所述自动售货机器人101可以向所述调度控制后台服务器103发送检修或补货完成的消息，从而调度控制后台服务器103可以将该自动售货机器人作为备用自动售货机器人参与下一次调度。

因此，在步骤506，该自动售货机器人101可以作为备用自动售货机器人等待下一次调度。

在步骤507，所述自动售货机器人101可判断是否接收到来自所述调度控制后台服务器103的调度指令。响应于该判断为是，则转到步骤502，所述自动售货机器人101自主前往该调度指令所指定的目标区域。响应于该判断为否，所述自动售货机器人101返回步骤506，继续等待下一次调度。

在步骤508，所述自动售货机器人101可判断是否检测到电量不足。如果检测到电量不足，所述自动售货机器人101可以向所述调度控制后台服务器103发送电量不足消息。所述调度控制后台服务器103接收到所述电量不足消息后，可以记录该消息以及发送该消息的所述自动售货机器人101，并可以向所述自动售货机器人101发送前往附近充电桩充电的指令。

因此，响应于步骤508的判断为是，转到步骤509；响应于步骤508的判断为否，转到步骤512。

在步骤509，所述自动售货机器人101可自主前往附近的充电桩充电。

当充电完成后，所述自动售货机器人101可以将充电完成的消息发送到所述调度控制后台服务器103。所述调度控制后台服务器103可以在接收到所述充电完成的消息后将该自动售货机器人101作为备用自动售货机器人，以便参与下一次调度。

因此，在步骤510，所述自动售货机器人101可以作为备用自动售货机器人，等待下一次调度。

在步骤511，所述自动售货机器人101可判断是否接收到调度指令。响应于该判断为是，则转到步骤502，所述自动售货机器人101自主前往该调度指令所指定的目标区域。响应于该判断为否，则转到步骤512。

在步骤512，所述自动售货机器人101可判断是否接收到来自所述调度控制后台服务器103的调度指令。

在步骤512以及步骤507、511所接收的调度指令可以是所述调度控制后台服务器103在商品售卖阶段根据所监控的新的人群密度、商品销售量以及各自动售货机器人的状态定期形成调整的调度方案，并根据所述调整的调度方案向相应的自动售货机器人101发送的调度指令。所述调度控制后台服务器103形成调整的调度方案的具体方法可参见下文中的描述。

响应于步骤512的判断为是，转到步骤513；响应于步骤512的判断为否，返回步骤503，继续在原区域进行商品售卖。

在步骤513，在所述自动售货机器人101接收到调度指令后，可停止接收新的订单，完成目前的售货任务(如有)，并前往所述调度指令所指定的新的目标区域。

以上参照附图描述了根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统100所采用的自动售货机器人的工作和状态转换流程，应指出的是，以上描述和图示仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，所述自动售货机器人智能调度系统100完全可以采用其他的自动售货机器人的工作和状态转换流程。

下面描述根据本发明的实施例，在初始阶段，所述自动售货机器人智能调度系统100用于形成向景区的多个区域分配自动售货机器人的调度方案的方法：

1)首先，可结合景区特点，对整个景区进行区域划分，从而得到n个区域，并分别编号i＝1,2,…,n。对景区的区域划分可以事先人工进行，并输入到所述调度控制后台服务器103。

2)可由景区区域i的视频监控系统102的监控摄像头按照一定的频率采集人群图像，并可由该视频监控系统102或者调度控制后台服务器103对所采集的人群图像进行图像处理，基于像素统计和纹理特征得到实时的人群密度估计值ρ_1i。

3)可由调度控制后台服务器103提取景区第i个区域的人群密度的历史数据，例如在此前若干年的本季度同特征时间段(例如：每个星期六的10点)的人群密度，将提取的人群密度数值的求和平均值作为本时间段区域i的人群密度历史估计值ρ_2i。所述人群密度的历史数据可以是通过对视频监控系统102先前采集的人群图像进行图像处理获得的。

4)可由所述调度控制后台服务器103统计用户实时的APP订单数量N_i。在初始阶段，可允许景区游客通过其移动设备上的相应APP订购将在景区各区域出售的商品，从而形成针对景区特定区域的订单。或者，在初始阶段，也可不允许景区游客订购商品，从而所述订单数量N_i为零。当然，还可以考虑使用景区各区域的订单数量的历史数据作为替代。

5)可由所述调度控制后台服务器103建立需求评价函数K_i＝m_1iρ_1i+m_2iρ_2i+m_3iN_i，m_1i、m_2i、m_3i为各自的权重系数。基于景区各区域的评价函数值K_i的分布，所述调度控制后台服务器103可将待分配的N台机器人按比例分配到各目标区域，即区域i所分配的自动售货机器人101的台数为的取整值。

6)这样，所述调度控制后台服务器可向所分配的各自动售货机器人101发送指定所分配的相应目标区域的调度指令。所述自动售货机器人101在接收到所述调度指令后，可自主前往相应的指定目标区域，并在到达后停止运动，开始商品售卖。此外，所述自动售货机器人101可以在接收到所述调度指令之前或之后，首先装载待售商品，并可进行诸如充电等其他准备工作。

7)在进一步的一些实施例中，景区的各区域可进一步被划分为不同的属性类别，例如儿童游乐区、特色景点区、休息休闲区等等。在所述自动售货机器人101接收到所述调度指令之后，可以首先装载适合于所分配的区域的属性类别的商品，例如目标区域为儿童游乐区的自动售货机器人101主要装载儿童玩具等商品，目标区域为特色景点区的自动售货机器人101主要装载景区纪念品等商品，目标区域为休息休闲区的自动售货机器人101主要装载饮料零食等商品，等等。

以上描述了在初始阶段，所述自动售货机器人智能调度系统100用于形成向景区的多个区域分配自动售货机器人的调度方案的方法，下面描述根据本发明的进一步的一些实施例，在商品售卖阶段，所述自动售货机器人智能调度系统100用于形成向景区的多个区域重新分配自动售货机器人101的调整的调度方案的方法。在本发明的另一些实施例中，所述自动售货机器人100也可以不在商品售卖阶段形成调整的调度方案，而是一直采用初始的调度方案。

随着景区各区域的人流密度以及游客商品购买需求的变化，有的区域需要增派自动售货机器人101，而有的区域的自动售货机器人101处于较空闲状态，因此调度控制后台服务器103可以每间隔时间Δt进行一次自动售货机器人101数量分布的调整，包括在所有备用智能售货机器人101(包括初始阶段未分配的备用智能售货机器人，以及完成检修或补货后或充电后作为备用智能售货机器人)和在特定区域中处于较空闲状态的自动售货机器人101中，为需要增派智能售货机器人的区域选择支援智能售货机器人。

应指出的是，在这里，所述调度控制后台服务器103可以使用上述在初始阶段形成用于向多个区域分配自动售货机器人的调度方案的相同方法，来确定需要增派自动售货机器人的区域，以及存在处于空闲状态的自动售货机器人的区域。

针对某一需要增派自动售货机器人的区域，所述调度控制后台服务器103选择支援智能售货机器人的方法可以为如下所述：

对于在有些区域中处理较空闲状态的自动售货机器人，基于其完成目前售货订单所需时间估计、运动至新目标区域的运动时间估计(如果需要补货，则要计算回库房的运动时间、补货时间以及从库房到新目标区域的运动时间估计之和)，建立能量消耗代价估计函数和时间代价估计函数；对于位于库房中的备用自动售货机器人，基于其运动至目标区域的运动时间估计、补货时间估计建立能量消耗代价估计函数和时间代价估计函数；对于位于充电桩的备用自动售货机器人，基于其运动至目标区域的运动时间估计(如果需要补货，则要计算回库房的运动时间、补货时间以及从库房到新目标区域的运动时间估计之和)，建立能量消耗代价估计函数和时间代价估计函数。基于以上各自动售货机器人的能量消耗代价估计和时间代价估计，排除不能满足能量消耗条件的自动售货机器人，最后进行时间的预测与仲裁，对所有可能被调度的机器人进行评价，从中选择时间代价最小的机器人。具体实现方法可以为如下所述：

设t_i1为自动售货机器人i完成目前订单的预估售货时间代价，对应消耗的能量代价估计值为E_i1。t_i2为该自动售货机器人到达目标区域的预估运动时间代价。例如，可以采用基于A^*算法的静态路径规划方法，由于景区游客较多，自动售货机器人的运动速度的选择可考虑人群运动特征的检测，基于光流法的视频分析方法得到人群运动速度，结合规划的优化路径预估该自动售货机器人到达目标区域的运动时间代价t_i2，预估运动消耗的能量代价为E_i2。t_i3为机器人判断需要回库补货时所预估的代价时间，由路径规划时间和补货时间组成，预估能量消耗代价为E_i3。

首先可以计算每台备用及较空闲自动售货机器人的能量消耗代价估计函数E_i

E_i＝E_i1+E_i2+E_i3

然后从满足能量消耗代价条件E_i≤ε_rE_ir的机器人中，选择时间代价估计函数f_i最小的自动售货机器人，作为将前往新的目标区域的支援自动售货机器人，其中，E_ir为该机器人剩余的能量值，ε_r为安全比例系数。用于调度的时间代价估计函数定义为：

f_i＝w₁t_i1+w₂t_i2+w₃t_i3

其中，w₁、w₂和w₃为相应的调整参数。当判断自动售货机器人不需要回库时，系数w₃值取0。

以上描述了根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统、其组成部件、其为实现多个自动售货机器人的智能调度所采用的有限状态机模型、自动售货机器人的工作和状态转换流程、在初始阶段所述自动售货机器人智能调度系统用于形成调度方案的方法以及在商品售卖阶段形成调整的调度方案的方法，应指出的是，以上描述中的大量细节和特征仅为示例，而不是对本发明的限制。通常，本发明的特定实施例仅包括以上描述的部分特征，如下所述。

根据本发明的实施例，所述自动售货机器人智能调度系统100包括：

至少一个自动售货机器人101，其被配置为根据来自调度控制后台服务器的指定区域位置的调度指令，自主移动到所述区域位置进行售货；

至少一个视频监控系统102，其被配置为采集景区多个区域的人群图像，其中，通过对所述人群图像进行图像处理能够获得多个区域的人群密度信息；

调度控制后台服务器103，其被配置为根据所述多个区域的人群密度信息向所述多个区域分配自动售货机器人，例如可以向人群密度大的区域分配更多的自动售货机器人，并向被分配的自动售货机器人发送指定被分配到的区域位置的调度指令。

这样，就实现了根据景区不同地点的人群密度自动分配不同数量的自动售货机器人，提供了在人群密集的区域的供货力度，更好地满足游客购货需求。

根据本发明的一些实施例，所述调度控制后台服务器103还被配置为：

获取所述多个区域的售货量信息，并根据所述售货量信息向所述多个区域分配自动售货机器人101。

这样，就实现了根据景区不同地点的售货量自动分配和调整自动售货机器人的数量，进一步更好地满足了游客购货需求。

根据本发明的一些实施例中，所述调度控制后台服务器103还被配置为：

针对所述多个区域中的每个区域，计算需求评价函数：

K_i＝m_1iρ_1i+m_2iρ_2i+m_3iN_i，

其中，K_i表示第i个区域的需求评价函数，ρ_1i表示第i个区域的实时人群密度，ρ_2i表示第i个区域的人群密度的历史估计值，N_i表示第i个区域的实时销售订单量，m_1i、m_2i、m_3i表示相应的权重系数；以及

根据每个区域的需求评价函数的大小，向每个区域分配相应数量的自动售货机器人。

这样，通过计算同时考虑了实时人群密度、人群密度的历史估计值以及实现销售订单量的需求评价函数，可以更好地预测未来各区域的人群密度，从而更好地满足游客购货需求。

根据本发明的一些实施例，所述自动售货机器人101还被配置为：检测是否存在异常或缺货，并在检测到存在异常或缺货时向所述调度控制后台服务器发送异常或缺货消息，

所述调度控制后台服务器103还被配置为：响应于接收到所述异常或缺货消息，向存在异常或缺货的自动售货机器人发送回库检修或补货的指令。

根据本发明的一些实施例，所述自动售货机器人智能调度系统100还包括至少一个充电桩105，所述自动售货机器人101还被配置为：检测是否电量不足，并在检测到电量不足时向所述调度控制后台服务器103发送电量不足消息，

所述调度控制后台服务器103还被配置为：响应于接收到所述电量不足消息，向电量不足的自动售货机器人发送移动到充电桩进行充电的指令。

根据本发明的一些实施例，所述调度控制后台服务器103还被配置为：

定期根据各区域的当前人群密度信息和/或售货量信息，调整自动售货机器人向所述多个区域的分配。

这样，就可以实现根据不同区域人群密度及购买量的变化及时调整不同区域自动售货机器人的数量分配，从而更及时和更好地满足游客的购货需求。

根据本发明的进一步的实施例，所述调度控制后台服务器103还被配置为：针对根据所述调整需要添加自动售货机器人的每个区域，对于备用自动售货机器人以及根据所述调整应当减少自动售货机器人数量的区域中的自动售货机器人：

根据每个所述自动售货机器人完成当前售货订单所需时间估计、运动至该区域所需时间估计、运动至库房所需时间估计以及补货时间估计中相应的一项或多项计算每个所述自动售货机器人的能量消耗代价估计值和时间代价估计值；

从剩余能量大于所述能量消耗代价估计值的自动售货机器人中选择时间代价估计值最小的自动售货机器人；以及

向所选择的自动售货机器人发送指定该区域位置的调度指令。

这样，通过使用计算相关自动售货机器人的能量消耗代价估计值和时间代价估计值，并据以选择支援自动售货机器人，可以更有利和更方便地实现自动售货机器人分配的调整，从而更及时和更好地满足游客的购货需求。

根据本发明的一些实施例，所述自动售货机器人智能调度系统100还包括可安装在用户的移动设备上的应用程序，所述应用程序能够通过无线网络与所述自动售货机器人连接，并且用户能够通过所述应用程序查询所述自动售货机器人的位置、其售卖的商品信息以及下订单。

这样，景区游客就可通过其移动设备上的应用程序，更方便地查询附近的商品信息，从而更方便地满足购货需求。

在本发明的另一个方面，还提供了一种自动售货机器人智能调度方法。该方法可以由上述根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度系统完成，因此，该方法的各步骤对应于所述系统的各部件的操作。为简明起见，在以下描述中省略了与以上描述重复的部分细节，因此，可参照以上描述获得对该方法的更详细的了解。

根据本发明的实施例，所述自动售货机器人智能调度方法包括以下步骤：

接收通过对至少一个视频监控系统从多个区域采集的人群图像进行图像处理获得的多个区域的人群密度信息；

根据所述多个区域的人群密度信息向所述多个区域分配自动售货机器人，并向被分配的自动售货机器人发送指定被分配到的区域位置的调度指令，

其中，所述自动售货机器人被配置为根据来自调度控制后台服务器的指定所述区域位置的调度指令，自主移动到所述区域位置进行售货。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括以下步骤：

根据来自自动售货机器人的售货量信息向所述多个区域分配自动售货机器人。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括以下步骤：

针对所述多个区域中的每个区域，计算需求评价函数：

K_i＝m_1iρ_1i+m_2iρ_2i+m_3iN_i，

其中，K_i表示第i个区域的需求评价函数，ρ_1i表示第i个区域的实时人群密度，ρ_2i表示第i个区域的人群密度的历史估计值，N_i表示第i个区域的实时销售订单量，m_1i、m_2i、m_3i表示相应的权重系数；以及

根据每个区域的需求评价函数的大小，向每个区域分配相应数量的自动售货机器人。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括以下步骤：

响应于接收到来自自动售货机器人的异常或缺货消息，向存在异常或缺货的自动售货机器人发送回库检修或补货的指令。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括以下步骤：

响应于接收到来自自动售货机器人的电量不足消息，向电量不足的自动售货机器人发送移动到充电桩进行充电的指令。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括以下步骤：

定期根据各区域的当前人群密度信息和/售货量信息，调整自动售货机器人向所述多个区域的分配；

针对根据所述调整需要添加自动售货机器人的每个区域，对于备用自动售货机器人以及根据所述调整应当减少自动售货机器人数量的区域中的自动售货机器人：

根据每个所述自动售货机器人完成当前售货订单所需时间估计、运动至该区域所需时间估计、运动至库房所需时间估计以及补货时间估计中相应的一项或多项计算每个所述自动售货机器人的能量消耗代价估计值和时间代价估计值；

从剩余能量大于所述能量消耗代价估计值的自动售货机器人中选择时间代价估计值最小的自动售货机器人；以及

向所选择的自动售货机器人发送指定该区域位置的调度指令。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括以下步骤：

允许安装在用户的移动设备上的应用程序通过无线网络与所述自动售货机器人连接，以及

允许用户通过所述应用程序查询所述自动售货机器人的位置、其售卖的商品信息以及下订单。

以上描述了根据本发明的实施例的自动售货机器人智能调度方法，应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，该方法可具有更多、更少或不同的步骤，且各步骤之间的顺序、包含、功能等关系可以与所描述的不同。

可以理解的是，本发明的以上各实施例仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施例，本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为处于本发明的保护范围之内。本发明的保护范围仅由所附权利要求书的语言表述的含义及其等同含义所限定。

Claims (16)

1.一种自动售货机器人智能调度系统，包括：

至少一个自动售货机器人，其被配置为根据来自调度控制后台服务器的指定区域位置的调度指令，自主移动到所述区域位置进行售货；

至少一个视频监控系统，其被配置为采集多个区域的人群图像，其中，通过对所述人群图像进行图像处理能够获得多个区域的人群密度信息；

调度控制后台服务器，其被配置为根据所述多个区域的人群密度信息向所述多个区域分配自动售货机器人，并向被分配的自动售货机器人发送指定被分配到的区域位置的调度指令。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述调度控制后台服务器还被配置为：

获得所述多个区域的售货量信息，并根据所述售货量信息向所述多个区域分配自动售货机器人。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述调度控制后台服务器还被配置为：

针对所述多个区域中的每个区域，计算需求评价函数：

K_i＝m_1iρ_1i+m_2iρ_2i+m_3iN_i，

其中，K_i表示第i个区域的需求评价函数，ρ_1i表示第i个区域的实时人群密度，ρ_2i表示第i个区域的人群密度的历史估计值，N_i表示第i个区域的实时销售订单量，m_1i、m_2i、m_3i表示相应的权重系数；以及

根据每个区域的需求评价函数的大小，向每个区域分配相应数量的自动售货机器人。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述自动售货机器人还被配置为：检测是否存在异常或缺货，并在检测到存在异常或缺货时向所述调度控制后台服务器发送异常或缺货消息，

所述调度控制后台服务器还被配置为：响应于接收到所述异常或缺货消息，向存在异常或缺货的自动售货机器人发送回库检修或补货的指令。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括至少一个充电桩，所述自动售货机器人还被配置为：检测是否电量不足，并在检测到电量不足时向所述调度控制后台服务器发送电量不足消息，

所述调度控制后台服务器还被配置为：响应于接收到所述电量不足消息，向电量不足的自动售货机器人发送移动到充电桩进行充电的指令。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述调度控制后台服务器还被配置为：

定期根据各区域的当前人群密度信息和/或售货量信息，调整自动售货机器人向所述多个区域的分配。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述调度控制后台服务器还被配置为：

针对根据所述调整需要添加自动售货机器人的每个区域，对于备用自动售货机器人以及根据所述调整应当减少自动售货机器人数量的区域中的自动售货机器人：

根据每个所述自动售货机器人完成当前售货订单所需时间估计、运动至该区域所需时间估计、运动至库房所需时间估计以及补货时间估计中相应的一项或多项计算每个所述自动售货机器人的能量消耗代价估计值和时间代价估计值；

从剩余能量大于所述能量消耗代价估计值的自动售货机器人中选择时间代价估计值最小的自动售货机器人；以及

向所选择的自动售货机器人发送指定该区域位置的调度指令。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括可安装在用户的移动设备上的应用程序，该应用程序能够通过无线网络与所述自动售货机器人连接，并且用户能够通过所述应用程序查询所述自动售货机器人的位置、其售卖的商品信息以及下订单。

9.一种自动售货机器人智能调度方法，包括：

接收通过对至少一个视频监控系统从多个区域采集的人群图像进行图像处理获得的多个区域的人群密度信息；

根据所述多个区域的人群密度信息向所述多个区域分配自动售货机器人，并向被分配的自动售货机器人发送指定被分配到的区域位置的调度指令，

其中，所述自动售货机器人被配置为根据来自调度控制后台服务器的指定所述区域位置的调度指令，自主移动到所述区域位置进行售货。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

根据所述多个区域的售货量信息向所述多个区域分配自动售货机器人。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括：

针对所述多个区域中的每个区域，计算需求评价函数：

K_i＝m_1iρ_1i+m_2iρ_2i+m_3iN_i，

其中，K_i表示第i个区域的需求评价函数，ρ_1i表示第i个区域的实时人群密度，ρ_2i表示第i个区域的人群密度的历史估计值，N_i表示第i个区域的实时销售订单量，m_1i、m_2i、m_3i表示相应的权重系数；以及

根据每个区域的需求评价函数的大小，向每个区域分配相应数量的自动售货机器人。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括：

响应于接收到来自自动售货机器人的异常或缺货消息，向存在异常或缺货的自动售货机器人发送回库检修或补货的指令。

13.根据权利要求9所述的方法，还包括：

响应于接收到来自自动售货机器人的电量不足消息，向电量不足的自动售货机器人发送移动到充电桩进行充电的指令。

14.根据权利要求9所述的方法，还包括：

定期根据各区域的当前人群密度信息和/或售货量信息，调整自动售货机器人向所述多个区域的分配。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

针对根据所述调整需要添加自动售货机器人的每个区域，对于备用自动售货机器人以及根据所述调整应当减少自动售货机器人数量的区域中的自动售货机器人：

根据每个所述自动售货机器人完成当前售货订单所需时间估计、运动至该区域所需时间估计、运动至库房所需时间估计以及补货时间估计中相应的一项或多项计算每个所述自动售货机器人的能量消耗代价估计值和时间代价估计值；

从剩余能量大于所述能量消耗代价估计值的自动售货机器人中选择时间代价估计值最小的自动售货机器人；以及

向所选择的自动售货机器人发送指定该区域位置的调度指令。

16.根据权利要求9所述的方法，还包括：

允许安装在用户的移动设备上的应用程序通过无线网络与所述自动售货机器人连接，以及

允许用户通过所述应用程序查询所述自动售货机器人的位置、其售卖的商品信息以及下订单。