CN107976189A - 一种基于磁导航送餐的路径查找算法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁导航送餐的路径查找算法，包含以下步骤：A、根据餐厅内餐桌以及磁条轨道的位置设置餐厅布局图；B、采用拓扑图表示餐桌布局图；C、通过有向图数据结构存储拓扑数据；D、对于任意两点之间的路径查找。本发明路径算法通过拓扑图表示餐桌布局图，拓扑图易于扩充，对于餐厅管理员而言方便管理餐厅布局，采用深度优先搜索算法能够遍历所有站点，有效地根据路径站点总数选取最短路径，并且采用递归算法优势在于结构清晰，可读性强。

Description

一种基于磁导航送餐的路径查找算法

技术领域

本发明涉及人工智能领域，具体是一种基于磁导航送餐的路径查找算法。

背景技术

眼下各个行业都面临着用工成本高这一时代性问题，而服务型行业在积极布局无人化，通过人工智能代替劳动力。餐饮服务机器人是服务机器人的一种，眼下我国餐饮业繁荣发展时期，但是用工成本的提高，也对不少餐饮机构的发展形成了限制。在这样的背景下，餐饮行业对机器人的需求将会持续攀升，餐饮领域有望成为服务机器人产业重点开拓的对象。

磁导航是目前最成熟可靠的机器人行走方案，现大多数餐饮机器人均采用这种导航技术。在道路上埋设一定的磁导轨设备，餐厅管理员通过向餐饮机器人传输道路特性信息，诸如位置、方向、下一个道路出口位置等信息，从而为餐饮机器人指明去向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁导航送餐的路径查找算法以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于磁导航送餐的路径查找算法，包含以下步骤：

A、根据餐厅内餐桌以及磁条轨道的位置设置餐厅布局图；

B、采用拓扑图表示餐桌布局图；

C、通过有向图数据结构存储拓扑数据；

D、对于任意两点之间的路径查找。

作为本发明进一步的方案：所述步骤D具体包括：

a)访问有向图中起始站点src，并从有向图中起始站点src出发；

b)依次从与起始站点src相邻且未被访问的站点出发，对图进行深度优先遍历；直至图中有向图中src有路径相通的站点都被遍历；

c)判断有向图中是否存在站点未被访问，若存在，则从一个未被访问的站点出发，重新进行深度优先遍历，直到有向图中所有站点均被访问过；

d)输出从src到dst的所有路径以及路径对应的路径长度，选取路径长度最小的路径，若选取路径已被其他送餐机器人所占用，则选取除该路径外路径长度最小的路径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明路径算法通过拓扑图表示餐桌布局图，拓扑图易于扩充，对于餐厅管理员而言方便管理餐厅布局，采用深度优先搜索算法能够遍历所有站点，有效地根据路径站点总数选取最短路径，并且采用递归算法优势在于结构清晰，可读性强。

附图说明

图1为步骤A的示意图。

图2为步骤B的示意图。

图3为本发明的算法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种基于磁导航送餐的路径查找算法，包含以下步骤：

A、根据餐厅内餐桌以及磁条轨道的位置设置餐厅布局图。

以图1为例，图中的长方形代表餐桌，交叉处代表拐弯角，圆点代号0～33代表停靠站点，送餐机器人就是停靠在圆点处进行送餐，而停靠站点分为送餐站点、分岔站点、临时停靠站点、充电站点等，线段代表餐厅过道中的磁条。

B、采用拓扑图表示餐桌布局图。

以图2所示，在获取到客户餐厅中餐桌布局图之后，需要根据每个餐桌的位置来布设RFID卡和磁条，所有站点之间的关系可以通过拓扑图表示出来。

C、通过有向图数据结构存储拓扑数据。

由于餐厅中的餐桌可能构成一个环，同时送餐机器人在一个环中的方向可能只有一个，比如顺时针或者逆时针方法。因此，无论餐厅餐桌采用任何布局，统一采用有向图数据结构来存储拓扑数据。其中有向图采用邻接矩阵的方式：

1)采用一个顶点数组来存储所有顶点信息

2)用邻接矩阵表示顶点间的相邻关系，所述邻接矩阵即二维数组。

如图2所示的拓扑图，其顶点个数为35个，创建一个二维数组AdjMatrix[35][35]

1)当AdjMatrix[i][j]的值大于0时，表示有方向从第i个顶点指向第j个顶点，其中-1<i,j<35，如图2的站点0→1可用AdjMatrix[0][1]>0表示。同理AdjMatrix[i][j]的值小于0时，表示无方向从第i个顶点指向第j个顶点，即无法行走。

2)当AdjMatrix[i][j]的值等于0时，表示第i个顶点与第j个顶点不相邻，如图2的站点0和2，就是不相邻的2个站点。

D、对于任意两点之间的路径查找

有向图通过采用邻接矩阵存储了拓扑数据后，接下来就是利用图算法---深度优先搜索中递归算法查找任意2个站点之间的路径。而该搜索算法所需要涉及的数据有：

1)一个已经创建好的有向图Graph，并采用邻接矩阵存储。

2)起始站点src和目标站点dst。

3)用于记录路径的一维数组path[]。

4)用于标记搜索过的顶点数组visited[].

5)用于统计已经得到的路径path[]中的顶点个数lenth。

所述任意两点之间的路径查找流程：

a)访问有向图中起始站点src，并从有向图中起始站点src出发；

b)依次从与起始站点src相邻且未被访问的站点出发，对图进行深度优先遍历；直至图中有向图中src有路径相通的站点都被遍历；

c)判断有向图中是否存在站点未被访问，若存在，则从一个未被访问的站点出发，重新进行深度优先遍历，直到有向图中所有站点均被访问过；

输出从src到dst的所有路径以及路径对应的路径长度，选取路径长度最小的路径，若选取路径已被其他送餐机器人所占用，则选取除该路径外路径长度最小的路径。

Claims (2)

1.一种基于磁导航送餐的路径查找算法，其特征在于，包含以下步骤：

A、根据餐厅内餐桌以及磁条轨道的位置设置餐厅布局图；

B、采用拓扑图表示餐桌布局图；

C、通过有向图数据结构存储拓扑数据；

D、对于任意两点之间的路径查找。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁导航送餐的路径查找算法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

a)访问有向图中起始站点src，并从有向图中起始站点src出发；

b)依次从与起始站点src相邻且未被访问的站点出发，对图进行深度优先遍历；直至图中有向图中src有路径相通的站点都被遍历；

c)判断有向图中是否存在站点未被访问，若存在，则从一个未被访问的站点出发，重新进行深度优先遍历，直到有向图中所有站点均被访问过；

d)输出从src到dst的所有路径以及路径对应的路径长度，选取路径长度最小的路径，若选取路径已被其他送餐机器人所占用，则选取除该路径外路径长度最小的路径。