CN109361251A - 一种输送机器人的充电控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输送机器人的充电控制方法和系统，其方法包括：服务器检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令；控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；服务器发送充电顺序指令至对应的待充电的输送机器人，使得待充电的输送机器人根据充电顺序指令排队充电，直至充电完成；服务器发送控制指令至对应的辅助机器人，使得辅助机器人帮助待充电的输送机器人完成输送任务；辅助机器人包括充电补给机器人和目标机器人。本发明减少输送机器人因为每次输送任务完成，都需要返回充电区域进行电量回充而浪费的时间，提高输送机器人的物品输送效率的目的。

Description

一种输送机器人的充电控制方法和系统

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤指一种输送机器人的充电控制方法和系统。

背景技术

在物流输送领域中，由机器人参与的自动化物流输送越来越被广泛使用，许多由人工进行的搬运作业现被自动化机器人所代替，现代物流输送领域中，全自动化、高效、高密度成为未来发展目标。

通常，在物流输送环境中，机器人的一般工作过程为：机器人根据任务订单到装货点装货，然后根据任务订单对应的输送任务将货物送达至目的地，由用户取货。为支持机器人的可移动性，目前很多机器人都是采用充电电池作为动力源。由于充电电池存储的电量有限，因此，在到机器人的电量低于一定阈值时，需要控制机器人到特定充电区域通过充电桩进行充电。也就是说，在机器人在工作的过程中，在机器人电量小于一定阈值时，机器人需要消耗花费一定时间到充电区域进行充电。

机器人每次完成输送任务，都会自动回到充电桩进行充电；当新的任务订单下达后，机器人再从充电桩处离开，来到装货点，开启新的任务。这样就出现了一个问题：每次新任务开始前，特别是出现连续的任务订单时，都要有一个等待机器人从充电区域出来的时间，以及每次任务结束后都要有回到充电区域的时间。在一定程度上影响了机器人的输送响应效率，降低了机器人的使用率。所以，很有必要改进机器人自动回充方式，减少机器人因为每次任务完成都要回充而浪费的时间，提高机器人的输送效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种输送机器人的充电控制方法和系统，实现满足多种情况下的输送机器人的充电需求，减少输送机器人因为每次输送任务完成，都需要返回充电区域进行电量回充而浪费的时间，提高输送机器人的物品输送效率的目的。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种输送机器人的充电控制方法，包括：

服务器检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令；所述控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；

所述服务器发送所述充电顺序指令至对应的待充电的输送机器人，使得所述待充电的输送机器人根据所述充电顺序指令排队充电，直至充电完成；

所述服务器发送控制指令至对应的辅助机器人，使得所述辅助机器人帮助所述待充电的输送机器人完成输送任务；所述辅助机器人包括充电补给机器人和目标机器人。

进一步的，所述服务器检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令具体包括：

所述服务器判断当前时刻是否在预设工作时间内，若是则进一步判断当前输送机器人的剩余电量是否低于第一预设值；

若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值时，所述服务器确定所述当前输送机器人为待充电的输送机器人；

若所述待充电的输送机器人不继续执行自身的输送任务时，所述服务器根据所述待充电的输送机器人的输送任务和剩余电量，生成所述待充电的输送机器人对应的充电顺序指令；

若所述待充电的输送机器人继续执行自身的输送任务时，所述服务器判断是否有充电补给机器人处于空闲状态；

若存在充电补给机器人处于空闲状态，所述服务器生成第一控制指令；

若所有充电补给机器人均不处于空闲状态，所述服务器生成第二控制指令；

其中，所述目标机器人的剩余电量达到第二预设值；所述第二预设值大于所述第一预设值。

进一步的，还包括：

若所述当前时刻不在预设工作时间内时，所述服务器生成返回充电指令；

所述服务器发送所述返回充电指令至所有输送机器人，使得所有输送机器人加入充电队列在对应的充电区域充电。

进一步的，所述服务器发送所述控制指令至辅助机器人，使得所述辅助机器人帮助所述待充电的输送机器人完成输送任务具体包括：

所述充电补给机器人从所述服务器获取所述第一控制指令；所述第一控制指令包括所述充电补给机器人所辅助的目标待充电的输送机器人所在的第一位置；

所述充电补给机器人根据所述第一控制指令进行移动，当移动至所述第一位置后，与所述目标待充电的输送机器人进行对接；

若所述充电补给机器人与所述目标待充电的输送机器人对接成功，为所述目标待充电的输送机器人充电，直至所述目标待充电的输送机器人剩余电量达到目标电量；

由所述充电补给机器人充电补给后的目标待充电的输送机器人，继续执行输送任务，直至自身的输送任务完成。

进一步的，所述服务器发送所述控制指令至辅助机器人，使得所述辅助机器人帮助所述待充电的输送机器人完成输送任务具体还包括：

所述目标机器人从所述服务器获取所述第二控制指令；所述第二控制指令包括所述目标机器人所辅助的目标待充电的输送机器人的唯一标识信息，以及所述目标待充电的输送机器人所在的第二位置；

所述目标机器人根据所述第二控制指令进行移动，当移动至所述第二位置，与所述目标待充电的输送机器人交接输送物品和输送任务；

所述充电补给机器人与所述目标待充电的输送机器人输送物品和输送任务交接成功后，根据所述目标待充电的输送机器人的输送任务移动至各个目的地，代替执行所述目标待充电的输送机器人的输送任务。

本发明还提供一种输送机器人的充电控制系统，包括：服务器，若干个输送机器人和辅助机器人；所述辅助机器人包括：充电补给机器人和目标机器人；所述服务器包括处理模块和第一通信模块；所述输送机器人包括第二通信模块和执行模块；所述充电补给机器人包括第三通信模块；所述目标机器人包括第四通信模块；

所述处理模块，与所述第一通信模块连接，用于检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令；所述控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；

所述第一通信模块，与所述第二通信模块连接，用于发送所述充电顺序指令至对应的第二通信模块，使得所述待充电的输送机器人加入充电队列；

所述执行模块，与所述第二通信模块连接，用于根据所述充电顺序指令排队充电，直至充电完成；

所述第一通信模块，与所述第三通信模块和所述第四通信模块连接，还用于发送所述控制指令至对应的第三通信模块或第四通信模块，使得所述辅助机器人帮助所述待充电的输送机器人完成输送任务。

进一步的，所述处理模块包括：判断单元，确定单元和处理单元；

所述判断单元，用于判断当前时刻是否在预设工作时间内，若是则进一步判断当前输送机器人的剩余电量是否低于第一预设值；并判断所述待充电的输送机器人是否继续执行自身的输送任务；以及判断是否有充电补给机器人处于空闲状态；

所述确定单元，与所述判断单元连接，用于若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值时，确定所述当前输送机器人为待充电的输送机器人；

所述处理单元，与所述判断单元和所述确定单元连接，用于若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值，以及所述待充电的输送机器人不继续执行自身的输送任务时，根据所述待充电的输送机器人的输送任务和剩余电量，生成所述待充电的输送机器人对应的充电顺序指令；

所述处理单元，还用于若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值，以及所述待充电的输送机器人继续执行自身的输送任务，并且存在充电补给机器人处于空闲状态时，生成第一控制指令；

所述处理单元，还用于若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值，以及所述待充电的输送机器人继续执行自身的输送任务，并且所有充电补给机器人均不处于空闲状态时，生成第二控制指令；

其中，所述目标机器人的剩余电量达到第二预设值；所述第二预设值大于所述第一预设值。

进一步的，还包括：

所述处理单元，还用于若所述当前时刻不在预设工作时间内时，生成返回充电指令；

所述第一通信模块，与所述第二通信模块连接，用于发送所述返回充电指令至所有第二通信模块，使得所有输送机器人加入充电队列在对应的充电区域充电。

进一步的，所述充电补给机器人还包括：第一移动模块，第一控制模块和充电补给模块；

所述第三通信模块，还用于从所述第一通信模块获取所述第一控制指令；所述第一控制指令包括所述充电补给机器人所辅助的目标待充电的输送机器人所在的第一位置；

所述第一移动模块，与所述第三通信模块连接，用于根据所述第一控制指令进行移动；

所述第一控制模块，与所述第一移动模块连接，当移动至所述第一位置后，与所述目标待充电的输送机器人进行对接；

所述充电补给模块，与所述第一控制模块连接，若所述充电补给机器人与所述目标待充电的输送机器人对接成功，为所述目标待充电的输送机器人充电，直至所述目标待充电的输送机器人剩余电量达到目标电量；

所述执行模块，还用于由所述充电补给机器人充电补给后，继续执行输送任务，直至自身的输送任务完成。

进一步的，所述目标机器人还包括：第二移动模块，第二控制模块；

所述第四通信模块，用于从所述第一通信模块获取所述第二控制指令；所述第二控制指令包括所述目标机器人所辅助的目标待充电的输送机器人的唯一标识信息，以及所述目标待充电的输送机器人所在的第二位置；

所述第二移动模块，与所述第四通信模块连接，用于根据所述第二控制指令进行移动；

所述第二控制模块，与所述第二移动模块连接，当移动至所述第二位置，与所述目标待充电的输送机器人交接输送物品和输送任务；

所述第二移动模块，还用于所述充电补给机器人与所述目标待充电的输送机器人输送物品和输送任务交接成功后，根据所述目标待充电的输送机器人的输送任务移动至各个目的地，代替执行所述目标待充电的输送机器人的输送任务。

通过本发明提供的一种输送机器人的充电控制方法和系统，能够实现满足多种情况下的输送机器人的充电需求，减少输送机器人因为每次输送任务完成，都需要返回充电区域进行电量回充而浪费的时间，提高输送机器人的物品输送效率的目的。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种输送机器人的充电控制方法和系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种输送机器人的充电控制方法的一个实施例的流程图；

图2是本发明一种输送机器人的充电控制方法的另一个实施例的流程图；

图3是本发明一种输送机器人的充电控制方法的另一个实施例的流程图；

图4是本发明输送机器人的充电控制系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明一个实施例，如图1所示，一种输送机器人的充电控制方法，包括：

S100服务器检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令；控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；

具体的，医院、图书馆、仓库、超市等等使用方的场地中，可能会布设有若干个用于输送物品的输送机器人。这些应用场景均会有自身对应的预设工作时间，使用之前根据需求在服务器内预先设置对应的预设工作时间。服务器与各个输送机器人均会建立通信连接，服务器会向输送机器人下达对应的输送任务，输送机器人接收到自身的输送任务后开始移动执行输送任务，并且向服务器上报自身所在位置和自身剩余电量，以便服务器实时掌控各个输送机器人的输送任务的工作进度，以及各个输送机器人的剩余电量。由于服务器监控掌握了各个输送机器人的剩余电量，待完成输送任务以及待完成输送任务的工作进度，从而使得服务器能够检测到预设工作时间内是否有待充电的输送机器人，待充电的输送机器人剩余电量不足以支撑输送机器人继续完成自身待完成的输送任务，因此检测到待充电的输送机器人后，将其加入到充电队列中，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或者控制指令。

S200服务器发送充电顺序指令至对应的待充电的输送机器人，使得待充电的输送机器人根据充电顺序指令排队充电，直至充电完成；

具体的，当服务器根据每个输送机器人的剩余电量和输送任务生成充电顺序指令时，由于充电顺序指令包括待充电的输送机器人的唯一标识信息，因此服务器根据唯一标识信息将生成的充电顺序指令发送给对应的待充电的输送机器人，待充电的输送机器人接收到服务器发送的充电顺序指令后，根据充电顺序指令排队充电，直至充电完成。

本实施例中的充电完成的标准并不特指待充电的输送机器人的电量充满，充电完成的标准可分两种，可以是充满电量(即剩余电量为100％)，也可以是充电至充满电量的预设百分比，例如充电至满格电量的20％。充满电量的预设百分比可以根据机器人实际运行的数据进行手工调整，也可以通过多次统计数据，机器人自己来学习和优化，以进一步提升输送机器人输送的响应效率。待充电的输送机器人充电完成后，如果其还有待完成的输送任务，则继续执行自身的输送任务。如果没有待完成的输送任务，则可以移动至调度等待区域，等待服务器下达新的输送任务后再次进行物品输送工作。

本发明可以根据使用方的工作时间，在下班时间、休息时间或者运送的空闲时间，输送机器人自动回到充电桩充电，这些时间段的设定可以根据医院的实际使用情况来灵活调整。也可以根据输送机器人自身剩余电量多少来决定输送机器人是否回到充电区域进行充电。输送机器人充满电时，理论上可以支撑10个小时以上的工作时间，但是为了防止出现意外情况(例如充电没有满)，还是启用输送机器人剩余电量多少来决定是否回到充电区域进行充电。

S300服务器发送控制指令至对应的辅助机器人，使得辅助机器人帮助待充电的输送机器人完成输送任务；辅助机器人包括充电补给机器人和目标机器人。

具体的，S200与S300之间无先后顺序，取决于服务器生成的指令，根据指令类型发送给对应的机器人(如待充电的输送机器人、目标机器人或者充电补给机器人)。当服务器根据每个输送机器人的剩余电量和输送任务生成控制指令时，控制指令包括待充电的输送机器人的唯一标识信息，接受辅助机器人帮助的待充电的输送机器人所在位置，以及提供帮助的辅助机器人的唯一标识信息，那么就将控制指令发送给对应的辅助机器人，辅助机器人移动至控制指令中待充电的输送机器人所在位置，然后帮助待充电的输送机器人完成待充电的输送机器人的输送任务。

辅助机器人包括目标机器人和充电补给机器人，充电补给机器人用于移动至待充电的输送机器人所在位置，为待充电的输送机器人充电并帮助待充电的输送机器人完成其输送任务。目标机器人用于移动至待充电的输送机器人所在位置，代替待充电的输送机器人完成待充电的输送机器人的输送任务。

本发明多条件冗余逻辑的自动充电策略，满足多种情况下的输送机器人的充电需求。减少输送机器人因为每次输送任务完成，都需要返回充电区域进行电量回充而浪费的时间，提高输送机器人的物品输送效率。在输送机器人的电量不足时移动至充电桩自动进行充电，提高了输送机器人的工作效率，节省了人力成本，实现了充电过程的无人化。

基于前述实施例，如图2所示，本实施例中：

S110服务器判断当前时刻是否在预设工作时间内，若是则进一步判断当前输送机器人的剩余电量是否低于第一预设值；

S120若当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值时，服务器确定当前输送机器人为待充电的输送机器人；

具体的，服务器判断当前时刻是否在预设工作时间内，如果当前时刻在预设工作时间内，那么服务器进一步判断当前输送机器人的剩余电量是否低于第一预设值。如果服务器判断当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值，那么服务器就判定该当前输送机器人就是待充电的输送机器人。

S130若待充电的输送机器人不继续执行自身的输送任务时，服务器根据待充电的输送机器人的输送任务和剩余电量，生成待充电的输送机器人对应的充电顺序指令；

具体的，服务器检测出待充电的输送机器人后，待充电的输送机器人不继续执行自身的输送任务，例如待充电的输送机器人的未完成输送任务无需及时完成，或者待充电的输送机器人的未完成输送任务能够在规定的时间内前往充电区域充电完成后再次执行输送任务，或者待充电的输送机器人自身的任务清单中的输送任务均完成时。服务器根据待充电的输送机器人的剩余电量以及输送任务数量及其优先等级，生成对应的充电顺序指令。

优选的，待完成的输送任务的优先等级相同时，根据剩余的输送任务数量多少决定其充电顺序，剩余的输送任务数量与充电顺序成正比，即剩余的输送任务数量越多，充电顺序越靠前。优先给未完成输送任务较多的输送机器人充电；或者优先给接下来耗电会比较多的输送机器人充电；这两个概念有时候可以视为等同。服务器根据每周、每月的物品输送运行数据，动态分析出某类或者某台输送机器人的运送任务随着时间点的分布情况，可相对比较准确的预测出某个时间段每一输送台机器人可能承接的输送任务的多少，再综合当前每台输送机器人的剩余电量，来决定调配哪一台输送机器人去充电桩充电。

优选的，待完成的输送任务的优先等级不相同时，根据优先等级的高低决定其充电顺序，优先等级与充电顺序成正比，即优先等级越高，充电顺序越靠前。

优选的，服务器实时监测每个输送机器人的剩余电量，优先把已经完成所有输送任务的、剩余电量最低的输送机器人调配前往充电区域进行充电，多次循环下来，各台输送机器人的剩余电量几乎持平，这样有助于整个输送机器人的团队总体降低完成服务器下达的输送任务的时长，提升物品输送效率。

S140若待充电的输送机器人继续执行自身的输送任务时，服务器判断是否有充电补给机器人处于空闲状态；

S150若存在充电补给机器人处于空闲状态，服务器生成第一控制指令；

S160若所有充电补给机器人均不处于空闲状态，服务器生成第二控制指令；

其中，目标机器人的剩余电量达到第二预设值；第二预设值大于第一预设值。

具体的，服务器检测出待充电的输送机器人后，待充电的输送机器人继续执行自身的输送任务，例如待充电的输送机器人的未完成输送任务必须及时完成，或者待充电的输送机器人的未完成输送任务不能够在规定的时间内前往充电区域充电完成后再次执行输送任务时。服务器判断是否有充电补给机器人处于空闲状态。

如果服务器检测判断出存在充电补给机器人处于空闲状态则生成第一控制指令，服务器将生成的第一控制指令发送给处于空闲状态的充电补给机器人。根据输送机器人的总体数量，按照预设百分配比(例如5％的配比)，部署充电补给机器人。当输送中的输送机器人，当出现电量低的情况而无法继续完成物品输送的情况时，充电补给机器人根据服务器的调度主动找到该待充电的输送机器人，并通过自动对接依附在该待充电的输送机器人身上，与该待充电的输送机器人一起移动的过程中为其充电，配合其完成输送任务。当充电补给机器人配合待充电的输送机器人完成输送任务后，或者未接收到服务器的第一控制指令处于空闲状态时，充电补给机器人留在充电区域与充电桩对接充电，保持自身电量充足并随时待命。

如果服务器检测判断出所有充电补给机器人均不处于空闲状态则生成生成第二控制指令，服务器将生成的第二控制指令发送给目标机器人。目标机器人是剩余电量达到第二预设值，并且第二预设值大于第一预设值的输送机器人。所有输送机器人互相配合，电量少的输送机器人无法完成自身的全部输送任务，可以在中途把物品交给另外一台目标机器人即电量充足的输送机器人，电量少的输送机器人快速返回充电桩进行充电。

S170若当前时刻不在预设工作时间内时，服务器生成返回充电指令；

S180服务器发送返回充电指令至所有输送机器人，使得所有输送机器人加入充电队列在对应的充电区域充电。

具体的，如果服务器检测判断出当前时刻不在预设工作时间内时，生成返回充电指令并发送给所有的输送机器人，使得所有输送机器人加入充电队列，根据返回充电指令移动返回到各自所属的充电区域进行充电，随时等待服务器下达输送任务。

优选的，可能部分输送机器人剩余电量仍然较高，但是为了输送机器人在随时待命时接收到服务器下达的输送任务后，能够保证高效率完成输送任务，仍然需要将所有输送机器人调回至自身所属充电区域进行充电。当然，如果充电区域本身停留有工作状态正常的输送机器人在等待调度，也会根据返回充电指令与对应充电桩进行对接充电。

S200服务器发送充电顺序指令至对应的待充电的输送机器人，使得待充电的输送机器人根据充电顺序指令排队充电，直至充电完成；

S300服务器发送控制指令至对应的辅助机器人，使得辅助机器人帮助待充电的输送机器人完成输送任务；辅助机器人包括充电补给机器人和目标机器人。

出现跨楼层、跨区域的输送任务时，输送机器人的剩余电量可能无法支撑自身返回到原来的出发楼层或者区域，这时候可以基于使用者场地全景地图的搜索，以及对输送机器人实时的监控(位置和状态)，当某个输送机器人向服务器发出充电请求时，服务器根据该输送机器人当前的位置和空闲充电桩的分布情况，规划出一条最快到达最近的空闲充电桩的路径，使得有充电需求的待充电的输送机器人就近寻找空闲的充电桩进行充电。某个充电桩被占用时，服务器都会有登记注册，待充电的输送机器人充电结束后，都必须离开充电桩，回到自身的任务待命点或者继续完成充电前的输送任务。这样既可以提升充电桩的利用率，还可以让每一台输送机器人都尽可能地处于随时待命的状态，提升物品输送效率。

由于充电桩需要占用一定的空间，有时根据实际情况不能做到每个机器人对应设置一个充电桩，需要多台机器人共享一个充电桩。由服务器来决定哪台机器人占用充电，这样，一方面解决在使用者场地中部署多个充电桩的场地占用问题，减少充电桩布置数量和场地占用面积，另一方面也提升了充电桩的利用率。

本发明多条件冗余逻辑的自动充电策略，满足多种情况下的输送机器人的充电需求。一旦当前时刻在预设工作时间外时，所有输送机器人均前往所属充电区域进行充电。一旦当前时刻在预设工作时间内时，通过分析判断觉得待充电的输送机器人是根据充电顺序指令进行充电，还是由充电补给机器人为待充电的输送机器人对接充电，还是由目标机器人代替待充电的输送机器人执行其未完成的输送任务，均能够减少输送机器人因为每次输送任务完成，都需要返回充电区域进行电量回充而浪费的时间，提高输送机器人的物品输送效率。在输送机器人的电量不足时移动至充电桩自动进行充电，提高了输送机器人的工作效率，节省了人力成本，实现了充电过程的无人化。

基于前述实施例，如图3所示，本实施例中：

S100服务器检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令；控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；

S200服务器发送充电顺序指令至对应的待充电的输送机器人，使得待充电的输送机器人根据充电顺序指令排队充电，直至充电完成；

S310充电补给机器人从服务器获取第一控制指令；第一控制指令包括充电补给机器人所辅助的目标待充电的输送机器人所在的第一位置；

S320充电补给机器人根据第一控制指令进行移动，当移动至第一位置后，与目标待充电的输送机器人进行对接；

S330若充电补给机器人与目标待充电的输送机器人对接成功，为目标待充电的输送机器人充电，直至目标待充电的输送机器人剩余电量达到目标电量；

S340由充电补给机器人充电补给后的目标待充电的输送机器人，继续执行输送任务，直至自身的输送任务完成；

具体的，如果服务器判断存在处于空闲状态的充电补给机器人时，服务器根据待充电的输送机器人的唯一标识信息，处于空闲状态下的充电补给机器人的唯一标识信息，进行匹配生成第一控制指令。处于空闲状态下的充电补给机器人接收到服务器下发的第一控制指令后，由于第一控制指令包括充电补给机器人所辅助的目标待充电的输送机器人所在的第一位置。该第一位置是实时变化的，服务器可以根据待充电的输送机器人当前执行的输送任务，以及待充电的输送机器人对应的移动轨迹、移动速度，还有充电补给机器人的移动速度，计算预测得到目标待充电的输送机器人所在的第一位置。因此，充电补给机器人移动前往为待充电的输送机器人充电的途中，待充电的输送机器人仍然保持移动状态，服务器通过计算充电补给机器人和目标待充电的输送机器人之间的位置差距，控制充电补给机器人能够快速追上目标待充电的输送机器人。这样最大程度的保证物品输送的效率，无需目标待充电的输送机器人在指定地点停留等待充电补给机器人到来。充电补给机器人到达第一位置与目标待充电的输送机器人会车成功后，充电补给机器人依附在目标待充电的输送机器人，完成充电对接后，边充电边随着目标待充电的输送机器人移动，协助其执行未完成的输送任务。这样，可以保证物品输送工作不会停止，进一步的提升物品输送效率。

示例性的，某一场地有目标待充电的输送机器人A，处于空闲状态下的充电补给机器人有B和C，充电补给机器人B和C与待充电的输送机器人A之间的距离分别为S_BA和S_CA。服务器根据最短移动距离原则，假设S_BA大于S_CA，那么服务器为充电补给机器人A选择充电补给机器人C辅助目标待充电的输送机器人A完成其未完成的输送任务。

S350目标机器人所辅助的目标待充电的输送机器人的唯一标识信息，以及目标待充电的输送机器人所在的第二位置；

S360目标机器人根据第二控制指令进行移动，当移动至第二位置，与目标待充电的输送机器人交接输送物品和输送任务；

S370充电补给机器人与目标待充电的输送机器人输送物品和输送任务交接成功后，根据目标待充电的输送机器人的输送任务移动至各个目的地，代替执行目标待充电的输送机器人的输送任务。

具体的，S310-S340整个流程步骤与S350-S370整个流程步骤相互之间没有先后顺序，取决于服务器生成的控制指令的类型，根据控制指令类型发送给对应的机器人(如目标机器人或者充电补给机器人)。如果服务器判断不存在处于空闲状态的充电补给机器人时，服务器根据待充电的输送机器人的唯一标识信息，目标机器人的唯一标识信息，进行匹配生成第二控制指令。目标机器人接收到服务器下发的第二控制指令后，由于第二控制指令包括充电补给机器人所辅助的目标待充电的输送机器人所在的第二位置。该第二位置是实时变化的，服务器可以根据待充电的输送机器人当前执行的输送任务，以及待充电的输送机器人对应的移动轨迹、移动速度，还有目标机器人的移动速度，计算预测得到目标待充电的输送机器人所在的第二位置。因此，目标机器人移动前往以便与待充电的输送机器人交接输送任务，代替执行未完成的输送任务的途中，待充电的输送机器人仍然保持移动状态，服务器通过计算目标机器人和目标待充电的输送机器人之间的位置差距，控制目标机器人能够快速追上目标待充电的输送机器人。这样最大程度的保证物品输送的效率，无需目标待充电的输送机器人在指定地点停留等待目标机器人到来。目标机器人到达第二位置与目标待充电的输送机器人会车成功后，目标机器人与目标待充电的输送机器人均停止移动，然后目标机器人取走并装载目标待充电的输送机器人承载的物品完成物品交接和输送任务的交接，从而使得目标机器人代替目标待充电的输送机器人继续执行其未完成的输送任务。这样，可以保证物品输送工作不会停止，进一步的提升物品输送效率。

示例性的，某一场地有目标待充电的输送机器人A，处于目标机器人有E和F，目标机器人E和F与待充电的输送机器人A之间的距离分别为S_EA和S_FA。服务器根据最短移动距离原则，假设S_FA大于S_EA，那么服务器为充电补给机器人A选择目标机器人E辅助目标待充电的输送机器人A完成其未完成的输送任务。

本发明通过服务器、输送机器人、目标机器人和充电补给机器人相互之间进行通信，自动智能的控制输送机器人的充电方式，无需人工参与控制各个待充电的输送机器人如何进行充电，减少人工参与，实现无人充电控制的目的。

优选的，事先为每个输送机器人设置其所属的充电区域，充电区域设置有若干个充电桩，服务器记录每个输送机器人对应的充电区域。服务器实时检测每个充电桩的使用状态(包括占用状态和空闲状态)，如果服务器检测到某一待充电的输送机器人所属的充电区域的充电桩均处于占用状态，则将该待充电的输送机器人调配到距离自身所在位置最近的其他机器人所属的处于空闲状态的充电区域，借用其他机器人所属的处于空闲状态的充电区域进行充电。

优选的，可以在场地中设置共享充电区域，共享充电区域内的充电桩所有的输送机器人均可以使用，如果服务器检测到某一待充电的输送机器人所属的充电区域的充电桩均处于占用状态，且共享充电区域内的任一充电桩未处于占用状态时，则将该待充电的输送机器人调配到距离自身所在位置最近的共享充电区域进行充电，否则，将该待充电的输送机器人调配到距离自身所在位置最近的其他机器人所属的处于空闲状态的充电区域，借用其他机器人所属的处于空闲状态的充电区域进行充电。

优选的，如果所属的充电区域所有充电桩均处于占用状态，则计算所属的充电区域，共享充电区域的各个处于占用状态的充电桩的充电占用持续时长，由于目前可计算得到充电完成所需时间，因此可以对每个处于占用状态的充电桩的充电完成所需时间，进行计算得到充电占用持续时长进行计算。如果充电占用持续时长大于待充电的输送机器人调度目标充电区域(距离自身所在位置最近的共享充电区域，或者距离自身所在位置最近的其他机器人所属的处于空闲状态的充电区域)的移动时长，则将该待充电的输送机器人调配到目标充电区域进行充电。如果充电占用持续时长小于等于待充电的输送机器人调度目标充电区域的移动时长，则将该待充电的输送机器人调配到所属的充电区域，等待充电占用持续时长后进行充电。

本发明满足多种情况下的机器人充电需求，减少机器人因为每次任务完成都要回充而浪费的时间，提高输送机器人的输送效率。这种调度控制输送机器人的充电控制方式，无需每一个输送机器人配置专属的充电桩，可以一个充电桩被若干个输送机器人充电使用，由于充电桩的数量减少，从而解决充电桩场地占用问题，这种调度控制输送机器人的充电控制方式，按需求控制输送机器人进行充电，也能够提升充电桩的利用率。

本发明服务器实时监测输送机器人距离充电桩的位置，优先把已经完成任务的、最快到达充电桩的机器人调配去充电。并且通过多台输送机器人协作，由目标机器人辅助待充电的输送机器人完成输送任务，能够大大提升物品输送效率，还能够在待充电的输送机器人出现故障时，代替其继续执行输送任务，进一步提升物品输送效率。此外，通过充电补给机器人辅助待充电的输送机器人完成输送任务，边移动输送物品边充电，能够大大提升物品的输送效率的同时，还能够缩短所有输送机器人的充电整体时间，使得服务器能够快速调度更多的电量充足的输送机器人进行物品输送。

本发明的一个实施例，如图4所示，一种输送机器人的充电控制系统，包括：服务器10，若干个输送机器人20和辅助机器人；辅助机器人包括：充电补给机器人30和目标机器人40；服务器10包括处理模块11和第一通信模块12；输送机器人20包括第二通信模块21和执行模块22；充电补给机器人30包括第三通信模块31；目标机器人40包括第四通信模块41；

处理模块11，与第一通信模块12连接，用于检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人20，并根据每个输送机器人20的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令；控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；

第一通信模块12，与第二通信模块21连接，用于发送充电顺序指令至对应的第二通信模块21，使得待充电的输送机器人20加入充电队列；

执行模块22，与第二通信模块21连接，用于根据充电顺序指令排队充电，直至充电完成；

第一通信模块12，与第三通信模块31和第四通信模块41连接，还用于发送控制指令至对应的第三通信模块31或第四通信模块41，使得辅助机器人帮助待充电的输送机器人20完成输送任务。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述实施例，在此不再一一赘述。

基于前述实施例，本实施例中，处理模块11包括：判断单元，确定单元和处理单元；

判断单元，用于判断当前时刻是否在预设工作时间内，若是则进一步判断当前输送机器人20的剩余电量是否低于第一预设值；并判断待充电的输送机器人20是否继续执行自身的输送任务；以及判断是否有充电补给机器人30处于空闲状态；

确定单元，与判断单元连接，用于若当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人20的剩余电量低于第一预设值时，确定当前输送机器人20为待充电的输送机器人20；

处理单元，与判断单元和确定单元连接，用于若当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人20的剩余电量低于第一预设值，以及待充电的输送机器人20不继续执行自身的输送任务时，根据待充电的输送机器人20的输送任务和剩余电量，生成待充电的输送机器人20对应的充电顺序指令；

处理单元，还用于若当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人20的剩余电量低于第一预设值，以及待充电的输送机器人20继续执行自身的输送任务，并且存在充电补给机器人30处于空闲状态时，生成第一控制指令；

处理单元，还用于若当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人20的剩余电量低于第一预设值，以及待充电的输送机器人20继续执行自身的输送任务，并且所有充电补给机器人30均不处于空闲状态时，生成第二控制指令；

其中，目标机器人40的剩余电量达到第二预设值；第二预设值大于第一预设值。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述实施例，在此不再一一赘述。

基于前述实施例，本实施例中，包括：

处理单元，还用于若当前时刻不在预设工作时间内时，生成返回充电指令；

第一通信模块12，与第二通信模块21连接，用于发送返回充电指令至所有第二通信模块21，使得所有输送机器人20加入充电队列在对应的充电区域充电。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述实施例，在此不再一一赘述。

基于前述实施例，本实施例中，充电补给机器人30还包括：第一移动模块，第一控制模块和充电补给模块；

第三通信模块31，还用于从第一通信模块12获取第一控制指令；第一控制指令包括充电补给机器人30所辅助的目标待充电的输送机器人20所在的第一位置；

第一移动模块，与第三通信模块31连接，用于根据第一控制指令进行移动；

第一控制模块，与第一移动模块连接，当移动至第一位置后，与目标待充电的输送机器人20进行对接；

充电补给模块，与第一控制模块连接，若充电补给机器人30与目标待充电的输送机器人20对接成功，为目标待充电的输送机器人20充电，直至目标待充电的输送机器人20剩余电量达到目标电量；

执行模块22，还用于由充电补给机器人30充电补给后，继续执行输送任务，直至自身的输送任务完成。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述实施例，在此不再一一赘述。

基于前述实施例，本实施例中，目标机器人40还包括：第二移动模块，第二控制模块；

第四通信模块41，用于从第一通信模块12获取第二控制指令；第二控制指令包括目标机器人40所辅助的目标待充电的输送机器人20的唯一标识信息，以及目标待充电的输送机器人20所在的第二位置；

第二移动模块，与第四通信模块41连接，用于根据第二控制指令进行移动；

第二控制模块，与第二移动模块连接，当移动至第二位置，与目标待充电的输送机器人20交接输送物品和输送任务；

第二移动模块，还用于充电补给机器人30与目标待充电的输送机器人20输送物品和输送任务交接成功后，根据目标待充电的输送机器人20的输送任务移动至各个目的地，代替执行目标待充电的输送机器人20的输送任务。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述实施例，在此不再一一赘述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种输送机器人的充电控制方法，其特征在于，包括：

服务器检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令；所述控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；

所述服务器发送所述充电顺序指令至对应的待充电的输送机器人，使得所述待充电的输送机器人根据所述充电顺序指令排队充电，直至充电完成；

所述服务器发送控制指令至对应的辅助机器人，使得所述辅助机器人帮助所述待充电的输送机器人完成输送任务；所述辅助机器人包括充电补给机器人和目标机器人。

2.根据权利要求1所述的一种输送机器人的充电控制方法，其特征在于，所述服务器检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令具体包括：

所述服务器判断当前时刻是否在预设工作时间内，若是则进一步判断当前输送机器人的剩余电量是否低于第一预设值；

若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值时，所述服务器确定所述当前输送机器人为待充电的输送机器人；

若所述待充电的输送机器人不继续执行自身的输送任务时，所述服务器根据所述待充电的输送机器人的输送任务和剩余电量，生成所述待充电的输送机器人对应的充电顺序指令；

若所述待充电的输送机器人继续执行自身的输送任务时，所述服务器判断是否有充电补给机器人处于空闲状态；

若存在充电补给机器人处于空闲状态，所述服务器生成第一控制指令；

若所有充电补给机器人均不处于空闲状态，所述服务器生成第二控制指令；

其中，所述目标机器人的剩余电量达到第二预设值；所述第二预设值大于所述第一预设值。

3.根据权利要求2所述的一种输送机器人的充电控制方法，其特征在于，还包括：

若所述当前时刻不在预设工作时间内时，所述服务器生成返回充电指令；

所述服务器发送所述返回充电指令至所有输送机器人，使得所有输送机器人加入充电队列在对应的充电区域充电。

4.根据权利要求1所述的一种输送机器人的充电控制方法，其特征在于，所述服务器发送所述控制指令至辅助机器人，使得所述辅助机器人帮助所述待充电的输送机器人完成输送任务具体包括：

所述充电补给机器人从所述服务器获取所述第一控制指令；所述第一控制指令包括所述充电补给机器人所辅助的目标待充电的输送机器人所在的第一位置；

所述充电补给机器人根据所述第一控制指令进行移动，当移动至所述第一位置后，与所述目标待充电的输送机器人进行对接；

若所述充电补给机器人与所述目标待充电的输送机器人对接成功，为所述目标待充电的输送机器人充电，直至所述目标待充电的输送机器人剩余电量达到目标电量；

由所述充电补给机器人充电补给后的目标待充电的输送机器人，继续执行输送任务，直至自身的输送任务完成。

5.根据权利要求1所述的一种输送机器人的充电控制方法，其特征在于，所述服务器发送所述控制指令至辅助机器人，使得所述辅助机器人帮助所述待充电的输送机器人完成输送任务具体还包括：

所述目标机器人从所述服务器获取所述第二控制指令；所述第二控制指令包括所述目标机器人所辅助的目标待充电的输送机器人的唯一标识信息，以及所述目标待充电的输送机器人所在的第二位置；

所述目标机器人根据所述第二控制指令进行移动，当移动至所述第二位置，与所述目标待充电的输送机器人交接输送物品和输送任务；

所述充电补给机器人与所述目标待充电的输送机器人输送物品和输送任务交接成功后，根据所述目标待充电的输送机器人的输送任务移动至各个目的地，代替执行所述目标待充电的输送机器人的输送任务。

6.一种输送机器人的充电控制系统，其特征在于，包括：服务器，若干个输送机器人和辅助机器人；所述辅助机器人包括：充电补给机器人和目标机器人；所述服务器包括处理模块和第一通信模块；所述输送机器人包括第二通信模块和执行模块；所述充电补给机器人包括第三通信模块；所述目标机器人包括第四通信模块；

所述处理模块，与所述第一通信模块连接，用于检测得到在预设工作时间内的待充电的输送机器人，并根据每个输送机器人的剩余电量和待完成输送任务生成对应的充电顺序指令或控制指令；所述控制指令包括第一控制指令和第二控制指令；

所述第一通信模块，与所述第二通信模块连接，用于发送所述充电顺序指令至对应的第二通信模块，使得所述待充电的输送机器人加入充电队列；

所述执行模块，与所述第二通信模块连接，用于根据所述充电顺序指令排队充电，直至充电完成；

所述第一通信模块，与所述第三通信模块和所述第四通信模块连接，还用于发送所述控制指令至对应的第三通信模块或第四通信模块，使得所述辅助机器人帮助所述待充电的输送机器人完成输送任务。

7.根据权利要求6所述的一种输送机器人的充电控制系统，其特征在于，所述处理模块包括：判断单元，确定单元和处理单元；

所述判断单元，用于判断当前时刻是否在预设工作时间内，若是则进一步判断当前输送机器人的剩余电量是否低于第一预设值；并判断所述待充电的输送机器人是否继续执行自身的输送任务；以及判断是否有充电补给机器人处于空闲状态；

所述确定单元，与所述判断单元连接，用于若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值时，确定所述当前输送机器人为待充电的输送机器人；

所述处理单元，与所述判断单元和所述确定单元连接，用于若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值，以及所述待充电的输送机器人不继续执行自身的输送任务时，根据所述待充电的输送机器人的输送任务和剩余电量，生成所述待充电的输送机器人对应的充电顺序指令；

所述处理单元，还用于若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值，以及所述待充电的输送机器人继续执行自身的输送任务，并且存在充电补给机器人处于空闲状态时，生成第一控制指令；

所述处理单元，还用于若所述当前时刻在预设工作时间内，且当前输送机器人的剩余电量低于第一预设值，以及所述待充电的输送机器人继续执行自身的输送任务，并且所有充电补给机器人均不处于空闲状态时，生成第二控制指令；

其中，所述目标机器人的剩余电量达到第二预设值；所述第二预设值大于所述第一预设值。

8.根据权利要求7所述的一种输送机器人的充电控制系统，其特征在于：

所述处理单元，还用于若所述当前时刻不在预设工作时间内时，生成返回充电指令；

所述第一通信模块，与所述第二通信模块连接，用于发送所述返回充电指令至所有第二通信模块，使得所有输送机器人加入充电队列在对应的充电区域充电。

9.根据权利要求6所述的一种输送机器人的充电控制系统，其特征在于，所述充电补给机器人还包括：第一移动模块，第一控制模块和充电补给模块；

所述第三通信模块，还用于从所述第一通信模块获取所述第一控制指令；所述第一控制指令包括所述充电补给机器人所辅助的目标待充电的输送机器人所在的第一位置；

所述第一移动模块，与所述第三通信模块连接，用于根据所述第一控制指令进行移动；

所述第一控制模块，与所述第一移动模块连接，当移动至所述第一位置后，与所述目标待充电的输送机器人进行对接；

所述充电补给模块，与所述第一控制模块连接，若所述充电补给机器人与所述目标待充电的输送机器人对接成功，为所述目标待充电的输送机器人充电，直至所述目标待充电的输送机器人剩余电量达到目标电量；

所述执行模块，还用于由所述充电补给机器人充电补给后，继续执行输送任务，直至自身的输送任务完成。

10.根据权利要求6所述的一种输送机器人的充电控制系统，其特征在于，所述目标机器人还包括：第二移动模块，第二控制模块；

所述第四通信模块，用于从所述第一通信模块获取所述第二控制指令；所述第二控制指令包括所述目标机器人所辅助的目标待充电的输送机器人的唯一标识信息，以及所述目标待充电的输送机器人所在的第二位置；

所述第二移动模块，与所述第四通信模块连接，用于根据所述第二控制指令进行移动；

所述第二控制模块，与所述第二移动模块连接，当移动至所述第二位置，与所述目标待充电的输送机器人交接输送物品和输送任务；

所述第二移动模块，还用于所述充电补给机器人与所述目标待充电的输送机器人输送物品和输送任务交接成功后，根据所述目标待充电的输送机器人的输送任务移动至各个目的地，代替执行所述目标待充电的输送机器人的输送任务。