CN109724612B - 一种基于拓扑地图的agv路径规划方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于拓扑地图的AGV路径规划方法及设备，可以根据实际情况对拓扑地图中各节点之间的可通行性进行修改，合理有效的对路径进行规划。该方法包括：获取调度系统对应的拓扑地图；根据所述调度系统中所有AGV在所述拓扑地图中的运动状态和所占节点位置，对所述拓扑地图进行预处理，修正所述拓扑地图中节点信息得到修正拓扑图；确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划。

Description

一种基于拓扑地图的AGV路径规划方法及设备
技术领域
本发明涉及AGV路径规划，尤其涉及一种基于拓扑地图的AGV路径规划方法及设备。
背景技术
AGV(Automated Guided Vehicle)是自动导引运输车，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规划的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。随着物流系统的迅速发展，AGV的应用范围也在不断扩展，AGV系统能够广泛运用于工业、军事、交通运输、电子等领域，具有良好的环境适应能力、很强的抗干扰能力以及目标识别能力。
拓扑地图是一种保持点与线相对位置关系正确而不一定保持图形状与面积、距离、方向正确的抽象地图；路径规划是指AGV在具有障碍物的环境中，按照一定的标准，寻找一条从起始状态到目标状态的无碰撞路径。
现有技术中关于基于拓扑地图的AGV路径规划仍存在以下缺陷：
在利用拓扑地图进行路径规划时，节点参数是可变的，根据实际情况中有些节点参数变化后，AGV利用规划的拓扑地图进行行驶过程中可能会在变化参数后的节点遇障，导致路径规划失败。例如，在实际情况中拓扑地图中每个节点不都是可以转向的，在对拓扑地图进行路径规划时没有根据实际情况中地图节点的可转向性对地图中各个节点的可通行性进行处理，规划出的路径在实际情况中不适用。
发明内容
本发明提供一种基于拓扑地图的AGV路径规划方法及设备，可以根据实际情况对拓扑地图进行不同阶段的预处理，修改拓扑地图中各节点之间的可通行性，合理有效的对路径进行规划。
本发明提供一种基于拓扑地图的AGV路径规划方法，该方法包括：
获取调度系统对应的拓扑地图；
根据所述调度系统中所有AGV在所述拓扑地图中的运动状态和所占节点位置，对所述拓扑地图进行预处理，修正所述拓扑地图中节点信息得到修正拓扑图；
确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划。
本发明提供一种基于拓扑地图的AGV路径规划设备，该设备包括：处理器以及存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
获取调度系统对应的拓扑地图；
根据所述调度系统中所有AGV在所述拓扑地图中的运动状态和位置信息，对所述拓扑地图进行预处理，修正所述拓扑地图中节点信息得到修正拓扑图；
确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划。
本发明提供的一种基于拓扑地图的AGV路径规划方法及设备，具有以下有益效果：
在路径规划前根据所有AGV在拓扑地图中的运动状态和所占节点位置，对拓扑地图中各节点的信息进行修改，能够合理有效的对路径进行规划；
在路径规划时考虑其他AGV的位置，根据规划阶段的不同，有效地避免了规划的路径与其他AGV发生碰撞的情况，能够提高对多个AGV路径进行规划时的效率。
附图说明
图1为一种基于拓扑地图的AGV路径规划方法图；
图2为一种基于拓扑地图的AGV路径规划具体实施步骤图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供了一种基于拓扑地图的AGV路径规划方法，如图1所示，包括：
步骤101：获取调度系统对应的拓扑地图。
步骤102：根据上述调度系统中所有AGV在上述拓扑地图中的运动状态和所占节点位置，对上述拓扑地图进行预处理，修正上述拓扑地图中节点信息得到修正拓扑图。
步骤103：确定当前AGV在上述修正拓扑地图中的起点和终点，根据上述修正拓扑地图中节点信息计算上述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划。
实施中，上述拓扑地图可以是存储于调度系统中的全局环境拓扑地图或者局部环境拓扑地图，其中，全局环境拓扑地图是全部室内环境反应在拓扑地图中，拓扑地图包含了能表示室内环境的所有节点信息，局部环境拓扑地图可以是包含从起点节点到终点节点一定范围内的拓扑地图；上述拓扑地图也可以是由调度系统从其他存储于拓扑地图的存储设备中提取出来的，其中，上述拓扑地图能够把室内环境表示为各个节点和各个节点之间的连通关系的拓扑结构图，拓扑地图中包含了每个节点的位置以及节点信息。
节点位置可以用节点编号或者二维码来表示，节点信息可以是节点的权值、可通行性、可转向性、当前节点相邻节点的数量以及当前节点与相邻节点之间的可通行性，其中，节点的权值是节点能否绕行的条件值。
实施中，调度系统能够获取所有AGV的初始所占节点位置以及AGV执行的任务终点的所占节点位置，调度系统也能够获取所有AGV的运动状态，包括静态AGV和动态AGV，结合上述拓扑地图，能够规划出一条从起点到终点，避开其它AGV的最短路径。
另外调度系统还能够获取所有AGV的任务执行状态，包括空闲状态和非空闲状态，空闲状态指当前AGV没有可以执行的任务，非空闲状态指当前AGV有可以执行的任务。根据AGV的任务执行状态，能够对空闲状态的AGV下发任务。其中下发的任务还可以分为指定AGV的指定任务和非指定AGV的非指定任务。
根据不同的任务对应的不同的AGV，对AGV下发任务有以下两种情况：
情况一：确定指定AGV任务指定的AGV位于上述修正拓扑图且为空闲状态，对上述指定AGV下发任务，如果是非空闲状态，则等待至空闲状态时，对指定AGV下发任务。
情况二：针对每个非指定任务，确定上述修正拓扑图上距离非指定任务的终点最近且状态为空闲的除指定AGV外的非指定的AGV，并将上述非指定任务下发给上述非指定AGV。
实施中，上述拓扑地图还可以根据当前拓扑地图上节点信息的变化对其进行相应的更新，可以对节点信息中的部分信息进行更新，也可以对节点信息中的全部信息进行更新，例如，可以对节点的权值、可通行性、可转向性进行更新。更新方式可以根据用户自己定义，例如间隔一段时间对拓扑地图进行一次更新。
实施中，对拓扑地图进行预处理可以分为两种预处理，具体实施中可以选择其中任一种预处理方式进行实施，也可以选择结合两种预处理的方式进行实施。下面以先对拓扑地图进行第一规划预处理，再进行第二规划预处理的方式进行解释：
在对拓扑地图进行第一规划预处理时只修改静态AGV所对应的节点信息，可以修改节点的权值、可转向性以及当前节点与相邻节点之间的可通行性，当AGV按照修改后的节点信息对路径进行规划，调度系统检测到当前AGV按照规划的路径运动时与其他动态AGV的部分路径发生重合时，确定当前AGV与其他动态AGV发生碰撞，此时，对拓扑地图进行第二规划预处理，当前AGV会以当前AGV所在的节点为起点，根据第二规划预处理得到修正拓扑图，对路径进行重新规划。
实施中，调度系统根据拓扑地图中的节点，确定当前AGV的起点，如果当前AGV不在节点上时，则需要计算距离当前AGV最近的节点作为路径规划的起点，如果最近的节点被其他AGV占据时，则选取次近的节点作为路径规划的起点。
实施中，得到的修正拓扑地图中，能够确定所有节点信息以及节点之间的可通行性，从而可以确定当前AGV能够在上述修正拓扑地图中运动到的节点，从而得到路径规划中不同路径上的所有节点，根据计算上述节点的总代价值，对当前AGV进行路径规划。
实施中，计算上述起点到终点的不同路径上节点总代价值的过程是一个循环迭代计算的过程，即每更新一个当前节点就能确定当前节点的下一个节点，根据对上述下一个节点总代价值的计算确定是否把下一个节点更新为当前节点。
综上所述，本实施例能够保证调度系统获取的拓扑地图都是更新的拓扑地图，能够反映实际情况中拓扑地图上节点信息的变化，对更新过的拓扑地图进行预处理，能够保证规划的路径中所有的节点都是可通过的，保证规划的路径符合实际情况；对拓扑地图进行第一规划预处理后，能够保证当前AGV在路径规划运动过程中避开其它静态AGV，对拓扑地图进行第二规划预处理后，能够保证当前AGV在路径规划运动过程中避开其它动态AGV，有效避免了当前AGV与其他AGV碰撞的情况。
作为一种可选的实施方式，对上述拓扑地图进行预处理，包括：
对上述拓扑地图进行第一规划预处理，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，得到第一修正拓扑图；和/或
对上述拓扑地图进行第二规划预处理，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态AGV以所在节点为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，同时，对拓扑地图中动态AGV根据规划的路径还未经过的节点信息进行修改，得到第二修正拓扑图。
具体的，上述以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点，是指将上述每个静态AGV以设定尺寸膨胀所占据的区域内的所有节点，具体的膨胀尺寸需要根据实际的AGV尺寸以及拓扑地图上节点之间的间距进行设定。
上述第一规划预处理和第二规划预处理可以单独执行，如下所示：
执行方法一：只对拓扑地图进行第一规划预处理，修改拓扑地图中静态AGV相对应的节点信息，使当前AGV能够根据修改后拓扑地图中各个节点之间的可通行性确定规划路径上所要经过的节点；
执行方法二：只对拓扑地图进行第二规划预处理，修改拓扑地图中静态AGV和动态AGV相对应的节点信息，使当前AGV能够根据修改后拓扑地图中各个节点之间的可通行性确定规划路径上所要经过的节点。
上述第一规划预处理和第二规划预处理也可以结合执行：
首先，对拓扑地图进行第一规划预处理得到修正拓扑图；
最后，确定在修正拓扑图上对当前AGV进行路径规划，检测到当前AGV按规划的路径运动时与其他动态AGV发生碰撞，确定第一次路径规划失败，对拓扑地图进行第二次规划预处理。
作为一种可选的实施方式，确定当前AGV在上述修正拓扑地图中的起点和终点，根据上述修正拓扑地图中节点信息计算上述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划，包括：
确定当前AGV在上述第一修正拓扑地图中的起点和终点，根据上述第一修正拓扑地图中节点信息计算上述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行第一次路径规划；
检测到当前AGV按第一次路径规划的路径运动时与其他动态AGV发生碰撞，确定当前AGV在上述第二修正拓扑地图中的起点和终点，根据上述第二修正拓扑地图中节点信息计算上述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行第二次路径规划。
上述节点的总代价值为从当前节点运动到下一个节点所需要的路径代价。
作为一种可选的实施方式，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，包括：
对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，每个静态的AGV所在节点为中心的设定区域内的所有节点的权值修改为高权值，且将上述所有节点的可转向性置为不可转向，上述高权值为高于设定阈值的权值。
上述节点的权值置为高权值，表示AGV在该节点的可通行性是可以通行的前提下AGV需绕行，如果确定在该节点不能绕行时，AGV在该节点仍可通行。
作为一种可选的实施方式，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，同时，对拓扑地图中动态AGV根据规划的路径还未经过的节点信息进行修改，包括：
对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，每个静态的AGV所在节点为中心的设定区域内的所有节点的可通行性修改为不可通行，确定所述节点置为障碍物；
针对拓扑地图中除当前AGV之外的每个动态的AGV，根据上述动态的AGV的规划路径确定上述动态的AGV未经过的节点，将上述未经过的节点的权值置为高权值，上述高权值为高于设定阈值的权值。
作为一种可选的实施方式，确定当前AGV在上述修正拓扑地图中的起点和终点之后，还包括：
根据修正拓扑地图中的节点信息，确定当前AGV的起点或终点所在节点为障碍物时，确定路径规划失败。其中，能够根据节点信息中可通行性确定该节点是否置为障碍物。
作为一种可选的实施方式，根据上述修正拓扑地图中节点信息计算上述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划，包括：
将起点所在的节点更新为确定的路径上的第一个当前节点，每更新得到一个当前节点且当前节点不是上述终点所在的节点时，按照如下方式确定路径上更新的当前节点的下一个节点：
确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外所有节点对应的总代价值；
将总代价值最小的节点划分到确定的路径上并作为当前节点的下一个节点；
更新上述下一个节点为当前节点。
上述对总代价值的计算可以包含多个能够反映从当前节点运动到任一节点的路径损耗的参数值，比如，可以包含从当前节点运动到下一节点的行驶代价参数、转向代价参数以及下一节点的权值参数，根据实际情况对总代价值所需要的参数进行补充，本发明不作过多限定。
作为一种可选的实施方式，确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外所有节点对应的总代价值，包括：
根据AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外任一节点的代价值，及从上述任一节点运动到终点所在节点的行驶代价值之和，得到上述任一节点的总代价值。
上述总代价值可以根据以下公式进行计算：
f(n)＝g(n)+h(n)，n表示节点编号；
其中：f(n)为行驶路径的总代价值，g(n)为AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外任一节点的代价值，h(n)为任一节点运动到终点所在节点的行驶代价值。
具体的，上述行驶代价值采用曼哈顿距离计算，计算公式如下所示：
Figure BDA0001944668430000091
n表示节点编号；
其中，
Figure BDA0001944668430000092
分别为上述终点的横坐标、纵坐标，xn、yn分别为上述任一节点的横坐标、纵坐标，h(n)为上述任一节点运动到终点所在节点的行驶代价值。
作为一种可选的实施方式，计算AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外任一节点的代价值，计算方式如下所示：
根据上述当前节点的总代价值、任一节点的权值、通过当前节点到上述任一节点的距离确定的行驶代价、当前节点到上述任一节点的转向代价，确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外上述任一节点的代价值。
具体的，计算公式如下所示：
g(n)＝cost(n)+g(npre)+dis(npre,n)+angle(npre,n)，n、npre表示节点编号；
其中，cost(n)为上述任一节点的权值，g(npre)为当前节点的总代价值，dis(npre,n)为当前节点到上述任一节点的距离确定的行驶代价，angle(npre,n)为当前节点到上述任一节点的转向代价。
Figure BDA0001944668430000093
其中，
Figure BDA0001944668430000094
分别为当前节点的横坐标、纵坐标，xn、yn分别为上述任一节点的横坐标、纵坐标。
Figure BDA0001944668430000103
其中，
Figure BDA0001944668430000101
为当前点的目标角度，
Figure BDA0001944668430000102
为上述任一节点的目标角度，α为上述转向代价的权重系数。
作为一种可选的实施方式，确定总代价值最小的节点，可以利用二叉堆比较算法，总代价值最小的节点。
作为一种可选的实施方式，确定当前AGV在上述修正拓扑地图中的起点，包括：
确定上述修正拓扑地图中距离当前AGV位置最近的节点且上述节点未被除当前AGV外的AGV占据时，将上述节点确定为当前AGV的起点。
作为一种可选的实施方式，拓扑地图中的节点信息包括：节点的权值、可转向性。具体实施时用节点编号表示节点位置。其中，节点的权值表示AGV能否在运动路径中绕过该节点，可转向性表示AGV能否在运动到该节点时改变运动方向。
如图2所示，以一个具体的实施例对路径规划的具体步骤进行详细说明，具体步骤如下：
步骤201：从调度系统中获取对应的拓扑地图；
步骤202：根据调度系统中获取的所有AGV的所占节点编号和运动状态信息，以及拓扑地图节点的可转向性，对拓扑地图进行预处理，得到修正拓扑图；
步骤203：根据调度系统中包含的当前AGV的所占节点编号以及下发任务的终点位置，确定当前AGV在所述拓扑地图中的起点和终点；
步骤204：判断上述起点或终点所在的节点是否置为障碍物，若是，则执行步骤205，否则执行步骤206；
步骤205：路径规划失败。
步骤206：建立开集合S＝{sn}用于存放拓扑地图中从起点到终点的不同路径上的所有需要的节点，建立闭集合U＝{um}用于存放不属于规划路径上的节点。
步骤207：计算起点作为当前节点的总代价值并将起点所在节点放入集合S中；
步骤208：构建二叉堆，将集合S中的节点利用二叉堆找出节点的总代价值最小的节点，将此节点从集合S中删除并放入集合U中；
步骤209：判断上述总代价值最小的节点是否是路径规划的终点，如果是执行步骤210，否则执行步骤211；
步骤210：查找终点的上一个节点直至找到起点所在节点时，路径规划成功；
步骤211：确定当前节点的下一个节点，计算下一个节点的总代价值并将下一个节点放入集合S中，返回执行步骤208；
上述确定当前节点的下一个节点时，可以根据拓扑地图节点之间的可通行性，对当前节点上、下、左、右四个方向的相邻节点依次进行总代价值的计算。
实施例二
基于同一发明构思，本发明实施例中提供了一种基于拓扑地图的AGV路径规划设备，该设备的具体实施可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述。
该设备主要包括：处理器以及存储器，其中，上述存储器存储有程序代码，当上述程序代码被所述处理器执行时，使得上述处理器执行以下步骤：
获取调度系统对应的拓扑地图；
根据所述调度系统中所有AGV在所述拓扑地图中的运动状态和所占节点位置，对所述拓扑地图进行预处理，修正所述拓扑地图中节点信息得到修正拓扑图；
确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划。
作为一种可选的实施方式，上述处理器还用于：
对所述拓扑地图进行第一规划预处理，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，得到第一修正拓扑图；和/或
对所述拓扑地图进行第二规划预处理，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，同时，对拓扑地图中动态AGV根据规划的路径还未经过的节点信息进行修改，得到第二修正拓扑图。
作为一种可选的实施方式，确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划，包括：
确定当前AGV在所述第一修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述第一修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行第一次路径规划；
检测到当前AGV按第一次路径规划的路径运动时与其他动态AGV发生碰撞，确定当前AGV在所述第二修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述第二修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行第二次路径规划。
作为一种可选的实施方式，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，包括：
对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，每个静态的AGV所在节点为中心的设定区域内的所有节点的权值修改为高权值，且将所述所有节点的可转向性置为不可转向，所述高权值为高于设定阈值的权值。
作为一种可选的实施方式，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，同时，对拓扑地图中动态AGV根据规划的路径还未经过的节点信息进行修改，包括：
对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，每个静态的AGV所在节点为中心的设定区域内的所有节点的可通行性修改为不可通行，确定所述节点置为障碍物；
针对拓扑地图中除当前AGV之外的每个动态的AGV，根据所述动态的AGV的规划路径确定所述动态的AGV未经过的节点，将所述未经过的节点的权值置为高权值，所述高权值为高于设定阈值的权值。
作为一种可选的实施方式，确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点之后，还包括：
根据修正拓扑地图中的节点信息，确定当前AGV的起点或终点所在节点为障碍物时，确定路径规划失败。
作为一种可选的实施方式，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划，包括：
将起点所在的节点更新为确定的路径上的第一个当前节点，每更新得到一个当前节点且当前节点不是所述终点所在的节点时，按照如下方式确定路径上更新的当前节点的下一个节点：
确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外所有节点对应的总代价值；
将总代价值最小的节点划分到确定的路径上并作为当前节点的下一个节点；
更新所述下一个节点为当前节点。
作为一种可选的实施方式，确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外所有节点对应的总代价值，包括：
根据AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外任一节点的代价值，及从所述任一节点运动到终点所在节点的行驶代价值之和，得到所述任一节点的总代价值。
作为一种可选的实施方式，根据AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外任一节点的代价值，包括：
根据所述当前节点的总代价值、任一节点的权值、通过当前节点到所述任一节点的距离确定的行驶代价、当前节点到所述任一节点的转向代价，确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外所述任一节点的代价值。
作为一种可选的实施方式，确定总代价值最小的节点，包括：
利用二叉堆比较算法，总代价值最小的节点。
作为一种可选的实施方式，上述处理器还用于：
获取调度系统下发的任务，所述任务包括指定AGV的指定任务和非指定AGV的非指定任务；
确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的终点，包括：
根据当前AGV的指定任务/非指定任务确定终点。
作为一种可选的实施方式，确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点，包括：
确定所述修正拓扑地图中距离当前AGV位置最近的节点且所述节点未被除当前AGV外的AGV占据时，将所述节点确定为当前AGV的起点。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下步骤：
获取调度系统对应的拓扑地图；
根据所述调度系统中所有AGV在所述拓扑地图中的运动状态和所占节点位置，对所述拓扑地图进行预处理，修正所述拓扑地图中节点信息得到修正拓扑图；
确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设备。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种基于拓扑地图的自动导引运输车AGV路径规划方法，其特征在于，该方法包括：
获取调度系统对应的拓扑地图；
根据所述调度系统中所有AGV在所述拓扑地图中的运动状态和所占节点位置，对所述拓扑地图进行预处理，修正所述拓扑地图中节点信息得到修正拓扑地图，其中，所述运动状态包括静态和动态，所述修正拓扑地图用于确定当前AGV能够运动到的节点；
确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划；
其中，对所述拓扑地图进行预处理，包括：
对所述拓扑地图进行第一规划预处理，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，得到第一修正拓扑地图，以使当前AGV根据第一修正拓扑地图中各个节点之间的可通行性确定规划路径上所要经过的节点；和/或
对所述拓扑地图进行第二规划预处理，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，同时，对拓扑地图中动态AGV根据规划的路径还未经过的节点信息进行修改，得到第二修正拓扑地图，以使当前AGV根据第二修正拓扑地图中各个节点之间的可通行性确定规划路径上所要经过的节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划，包括：
确定当前AGV在所述第一修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述第一修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行第一次路径规划；
检测到当前AGV按第一次路径规划的路径运动时与其他动态AGV发生碰撞，确定当前AGV在所述第二修正拓扑地图中的起点和终点，根据所述第二修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行第二次路径规划。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，包括：
对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，每个静态的AGV所在节点为中心的设定区域内的所有节点的权值修改为高权值，且将所述所有节点的可转向性置为不可转向，所述高权值为高于设定阈值的权值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，以每个静态的AGV为中心的设定区域内的所有节点的信息进行修改，同时，对拓扑地图中动态AGV根据规划的路径还未经过的节点信息进行修改，包括：
对拓扑地图中除当前AGV之外的所有静态的AGV中，每个静态的AGV所在节点为中心的设定区域内的所有节点的可通行性修改为不可通行，确定所述节点置为障碍物；
针对拓扑地图中除当前AGV之外的每个动态的AGV，根据所述动态的AGV的规划路径确定所述动态的AGV未经过的节点，将所述未经过的节点的权值置为高权值，所述高权值为高于设定阈值的权值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点之后，还包括：
根据修正拓扑地图中的节点信息，确定当前AGV的起点或终点所在节点为障碍物时，确定路径规划失败。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述修正拓扑地图中节点信息计算所述起点到终点的不同路径上节点总代价值，根据计算的节点总代价值对当前AGV进行路径规划，包括：
将起点所在的节点更新为确定的路径上的第一个当前节点，每更新得到一个当前节点且当前节点不是所述终点所在的节点时，按照如下方式确定路径上更新的当前节点的下一个节点：
确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外所有节点对应的总代价值；
将总代价值最小的节点划分到确定的路径上并作为当前节点的下一个节点；
更新所述下一个节点为当前节点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外所有节点对应的总代价值，包括：
根据AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外任一节点的代价值，及从所述任一节点运动到终点所在节点的行驶代价值之和，得到所述任一节点的总代价值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外任一节点的代价值，包括：
根据所述当前节点的总代价值、任一节点的权值、通过当前节点到所述任一节点的距离确定的行驶代价、当前节点到所述任一节点的转向代价，确定AGV从当前节点运动到除确定的路径上节点外所述任一节点的代价值。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定总代价值最小的节点，包括：
利用二叉堆比较算法，确定总代价值最小的节点。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点和终点之前，还包括：
获取调度系统下发的任务，所述任务包括指定AGV的指定任务和非指定AGV的非指定任务；
确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的终点，包括：
根据当前AGV的指定任务/非指定任务确定终点。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定当前AGV在所述修正拓扑地图中的起点，包括：
确定所述修正拓扑地图中距离当前AGV位置最近的节点且所述节点未被除当前AGV外的AGV占据时，将所述节点确定为当前AGV的起点。
12.一种基于拓扑地图的AGV路径规划设备，其特征在于，该设备包括：
处理器以及存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～11任一所述方法的步骤。
13.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～11任一所述方法的步骤。
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