CN110647129A - 机器人调度方法、升降机调度方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请中公开了一种机器人调度方法、升降机调度方法和系统，机器人调度方法包括：获取施工工地的工地地图数据，根据工地地图数据绘制施工工地的数字地图；获取施工工地的施工机器人的机器人数据，将机器人数据添加入数字地图中；获取施工机器人的调度请求，分别根据调度请求和数字地图预设施工机器人的调度路线。本申请解决了现有技术中的需要人为操纵才能完成机器人到升降机的乘坐，不仅效率低下，而且容易造成机器人的损伤的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种机器人调度方法、升降机调度方法和系统。
背景技术
随着技术的日益成熟，建筑机器人即将被广泛应用到了建筑领域的各个环节，例如：墙板搬运机器人，喷涂机器人，物料供给机器人等，将人们从繁琐且重复的工作中解脱，同时还提高了工作效率，因此建筑机器人越来越受到企业的重视。但是在实际的楼宇工作环境中，多台机器人在不同的楼层之间执行相应的任务时，当需要跨层作业时，需要人为操作升降机，以工作人员乘坐升降机的方式实现楼层间的转移。而由于施工环境的差异，以及各种建筑机器人的体积不一，有的较为繁重，加上需要人为操纵才能完成机器人到升降机的乘坐，不仅效率低下，而且容易造成机器人的损伤。
发明内容
本申请提供的机器人调度方法、升降机调度方法和系统，通过将施工工地中的地图投影、路网元素比例尺等信息建立数字地图，收集和标记路障和升降机的坐标信息，并标记施工机器人的坐标信息，根据不同机器人的任务进行调度路线规划，使得机器人能够依照设定的路线行走，并绕开路障，且能够在较短时间内抵达升降机的位置，使得机器人能够自动走上升降机，而不需要人工的干预，减少了人力成本，提高机器人的调度效率。本申请解决了现有技术中的需要人为操纵才能完成机器人到升降机的乘坐，不仅效率低下，而且容易造成机器人的损伤的技术问题。
本申请第一方面提供了一种机器人调度方法，包括：
获取施工工地的工地地图数据，根据所述工地地图数据绘制施工工地的数字地图；
获取施工工地的施工机器人的机器人数据，将所述机器人数据添加入所述数字地图中；
获取施工机器人的调度请求，分别根据所述调度请求和所述数字地图预设所述施工机器人的调度路线；所述调度请求包括跨楼层调度请求。
可选地，所述工地地图数据包括施工点位置、室内户型、升降机位置、路障信息。
可选地，所述调度路线包括绕开路障，抵达升降机用时最少的调度路线。
可选地，所述调度路线包括所述施工机器人抵达物料搅拌机用时最少的调度路线。
可选地，所述获取施工机器人的调度请求，分别根据所述调度请求和所述数字地图预设所述施工机器人的调度路线，还包括：当检测到所述施工机器人在移动过程中受阻时，发出警报。
本申请第二方面提供了一种升降机调度方法，包括：
获取施工机器人的调度请求，分别根据所述调度请求和数字地图预设所述施工机器人的调度路线；所述调度请求包括跨楼层调度请求；
根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使所述升降机移动至施工机器人的目的楼层；所述升降机包括与所述施工机器人所在楼层垂直距离最短的升降机。
可选地，所述根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使所述升降机移动至施工机器人的目的楼层，还包括：实时获取所述升降机的路径信息，根据所述路径信息编辑路径点位发送至所述施工机器人，以使所述施工机器人根据所述路径点位移动至进入所述升降机。
可选地，所述根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使所述升降机移动至施工机器人的目的楼层之后，还包括：检测所述施工机器人上报接口是否有异常上报，若是，则报警。
本申请第三方面提供了一种机器人调度系统，包括：
计划排程模块，用于根据施工计划管理任务调度；
调度中心模块，用于分发所述任务调度，并对设备控制管理；
数据中心模块，用于管理设备数据和系统业务；
分析优化模块，用于对任务进行调度优化，根据数字地图优化调度路线；
所述计划排程模块、所述调度中心模块和所述分析优化模块均连接所述数据中心模块。
可选地，所述调度系统与施工机器人和升降机通过MQTT协议进行信息交互。
可选地，还包括数据分析模块，与所述数据中心模块连接，用于监控预警。
可选地，所述调度路线包括绕开路障，抵达升降机用时最少的调度路线。
可选地，其特征在于，所述调度路线包括绕开路障，所述调度路线包括所述施工机器人抵达物料搅拌机用时最少的调度路线。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请中，提供了一种机器人调度方法，包括：
获取施工工地的工地地图数据，根据所述工地地图数据绘制施工工地的数字地图；
获取施工工地的施工机器人的机器人数据，将所述机器人数据添加入所述数字地图中；
获取施工机器人的调度请求，分别根据所述调度请求和所述数字地图预设所述施工机器人的调度路线。
本申请提供的机器人调度方法，通过将施工工地中的地图投影、路网元素比例尺等信息建立数字地图，收集和标记路障和升降机的坐标信息，并标记施工机器人的坐标信息，根据不同机器人的任务进行调度路线规划，使得机器人能够依照设定的路线行走，并绕开路障，且能够在较短时间内抵达升降机的位置，使得机器人能够自动走上升降机，而不需要人工的干预，减少了人力成本，提高机器人的调度效率。本申请解决了现有技术中的需要人为操纵才能完成机器人到升降机的乘坐，不仅效率低下，而且容易造成机器人的损伤的技术问题。
附图说明
图1为本申请提供的一种机器人调度方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本申请提供的一种机器人调度方法的另一个实施例的流程示意图；
图3为本申请提供的一种升降机调度方法的一个实施例的流程示意图；
图4为本申请提供的一种机器人调度系统的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请提供的机器人调度方法、升降机调度方法和系统，通过将施工工地中的地图投影、路网元素比例尺等信息建立数字地图，收集和标记路障和升降机的坐标信息，并标记施工机器人的坐标信息，根据不同机器人的任务进行调度路线规划，使得机器人能够依照设定的路线行走，并绕开路障，且能够在较短时间内抵达升降机的位置，使得机器人能够自动走上升降机，而不需要人工的干预，减少了人力成本，提高机器人的调度效率。本申请解决了现有技术中的需要人为操纵才能完成机器人到升降机的乘坐，不仅效率低下，而且容易造成机器人的损伤的技术问题。
参见图1，图1为本申请提供一种机器人调度方法的一个实施例的流程示意图；
本申请实施例第一方面提供了一种机器人调度方法，包括：
100，获取施工工地的工地地图数据，根据工地地图数据绘制施工工地的数字地图；
200，获取施工工地的施工机器人的机器人数据，将机器人数据添加入数字地图中；
300，获取施工机器人的调度请求，分别根据调度请求和数字地图预设施工机器人的调度路线；调度请求包括跨楼层调度请求。
需要说明的是，本申请实施例提供的机器人调度方法通过多智慧工地施工升降机智能调度系统来实施，该系统通过施工的需求来获取工地环境以及室内户型的地图投影，路网元素、比例尺等信息，收集分析以及确定编图材料，根据施工点位置以及可供施工机器人移动的路径，收集和标记路障施工机器人和升降机等的坐标信息，通过GIS等地图绘制工具来绘制出施工工地以及室内地图，以此建立数字地图。通过对施工机器人的标记，使得能够通过数字地图实时监测施工机器人的位置，结合获取的所连接的设备的状态信息，机器人在工地的施工状况，根据不同机器人的调度请求，分别为这些机器人规划出不同的调度路线。
进一步地，
工地地图数据包括施工点位置、室内户型、升降机位置、路障信息。
需要说明的是，建立数字地图所要获取的数据包括有该系统通过施工的需求来获取工地环境以及室内户型的地图投影，路网元素、比例尺等信息，以及升降机位置信息和路障信息。
进一步地，
调度路线包括绕开路障，抵达升降机用时最少的调度路线。
需要说明的是，所规划的调度路线可以是绕开路障，并且获取该层工地距离机器人较劲的升降机的位置信息，以此规划机器人的行走路线，使得机器人根据该行走路线能够自行避开路障，并用较短的时间抵达升降机所在的位置。
进一步地，
调度路线包括施工机器人抵达物料搅拌机用时最少的调度路线。
需要说明的是，建立数字地图时，还可以获取物料搅拌机的位置信息，使得在规划路线时，能够规划出行走用时较少就能抵达物料搅拌机的行走路线，提高机器人的工作效率。
进一步地，请参见图2，为本申请第二实施例所提供的一种机器人调度方法的流程示意图；
310，获取施工机器人的调度请求，分别根据调度请求和数字地图预设施工机器人的调度路线，还包括：当检测到施工机器人在移动过程中受阻时，发出警报。
需要说明的是，该系统通过数字地图来监测机器人的工作情况，当出现机器人长时间停顿时，检测机器人是否遇到阻碍以及所要移动至的升降机的位置点位是否正确，若遇到阻碍物或者升降机的位置有误，则发出警报。
为了便于理解，请参见图3，为本申请所提供的一种升降机调度方法的流程示意图；
本申请第二方面提供了一种升降机调度方法，包括：
获取施工机器人的调度请求，分别根据调度请求和数字地图预设施工机器人的调度路线；调度请求包括跨楼层调度请求；
根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使升降机移动至施工机器人的目的楼层；升降机包括与施工机器人所在楼层垂直距离最短的升降机。
需要说明的是，本申请实施例还提供了一种升降机调度方法，调度系统准备执行新任务时，先获取施工机器人的调度请求，根据实现预设的优先策略，比如按任务接收时间来设置，选取相应的任务来赋予任务不同的优先级，如果在执行不同任务时，出现了路径冲突的情况，则优先安排优先级高的任务先执行。在执行施工机器人的跨楼层请求时，先发送通知以使机器人移动至楼层候机点等候。接收到机器人到达候机点的通知时，根据机器人所在楼层的位置，楼层升降机的空闲状态，选取合适的升降机，比如按照垂直距离来设置优先级，作为本次调度任务的升降机。发送调度指令给该升降机，使得该升降机移动至施工机器人所在楼层。
进一步地，根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使升降机移动至施工机器人的目的楼层，还包括：实时获取升降机的路径信息，根据路径信息编辑路径点位发送至施工机器人，以使施工机器人根据路径点位移动至进入升降机。
需要说明的是，实时获取升降机的路径信息，当升降机移动至目的楼层后，发送信息给施工机器人，并将根据升降机的路径信息所生成的路径点位发送给施工机器人，使得施工机器人根据路径点位，进入升降机中。
进一步地，根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使升降机移动至施工机器人的目的楼层之后，还包括：检测机器人上报接口是否有异常上报，若是，则报警。
需要说明的是，在升降机移动至机器人所在楼层过程中，采集其异常上报接口的信息看是否存在有异常上报，若是，则启动报警。在施工机器人进入升降机的过程中，也采集异常上报接口的信息看是否有异常上报，若是则启动报警。并且，通过升降机传感器上传的数据检测施工机器人在移动过程中是否有阻碍以及移动至升降机内的位置点位是否正确，如有异常则启动报警。当判断到施工机器人已到达升降机中的正确位置时，发送移动指令，以使升降机移动至目标楼层。升降机到达目标楼层后，发送指令使得机器人移出升降机，到达施工位置，过程中实时检测施工机器人的状态，若是发现有异常数据则报警。垂直调度任务完成后，升降机进入空闲状态，等待执行下一个任务。
为了便于理解，请参见图4，为本申请第三方面所提供的一种机器人调度系统的结构示意图；
本申请实施例第三方面提供了一种机器人调度系统，包括：
计划排程模块10，用于根据施工计划管理任务调度；
调度中心模块20，用于分发任务调度，并对设备控制管理；
数据中心模块30，用于管理设备数据和系统业务；
分析优化模块40，用于对任务进行调度优化，根据数字地图优化调度路线；
计划排程模块10、调度中心模块20和分析优化模块40均连接数据中心模块30。
本申请实施例提供的机器人调度系统，即为上述实施例中的多智慧工地施工升降机智能调度系统。该系统通过安装智能网关，移动互联网卡，来实现设备的数据传输和信息交互；通过对施工机器人以及升降机底层的数据传输接口协议来进行规范和统一，并接入MQTT协议，实现设备之间的数据交互，实现机器人，升降机及其他设备的实时数据信息交互及共享。该系统包括有：资源管理模块：实现对楼盘信息等基础数据管理，对工艺及设计模型管理，对设备资产，供给物料库存管理，对库存不足，邮件及短信超期告警；计划排程模块：实现对施工计划管理，对任务调度等计划管理；设备管理模块：实现对设备台账，设备维修养护，备件耗材等管理；调度中心模块：实现对任务分发管理，实现对设备控制管理，异常流程处理管理；数据中心模块：实现对系统业务，系统设备，人员，图片及音频等数据信息的存储，备份，容灾管理；分析优化模块：实现对任务的调度优化，实现对调度路径的优化，实现效能优化及监控预警。调度中心：为系统呼叫中心模块，实时接收机器人的跨楼层调度需求及机器人的缺料供给的运输需求。设备及系统通过MQTT协议进行信息的交互。系统在实现机器人跨楼层调度需求过程中，系统根据机器人所在楼层点位信息，机器人的类型(体积、重量等)信息，所在楼层升降机的位置及状态等信息，计算选取机器人所在楼层合适升降机负责任务接送(比如以垂直距离优先原则)。系统根据任务类型区分物料供给需求，在实现物料供给需求过程中，结合机器人所在楼层施工点位、所在楼层升降机位置及状态，施工缺料类型，缺料数量，供给站位置信息，根据信息过滤筛选出最为合适的搅拌物料地点，结合地图故障点位信息，输出最优运输路径(如所用时最少路径)，实现机器人和升降机的智能化调度。
进一步地，
调度系统与施工机器人和升降机通过MQTT协议进行信息交互。
需要说明的是，系统和施工机器人以及升降机通过MQTT协议进行信息交互，信息传输均按MQTT协议进行交互，系统支持同时接收多消息，多机型的垂直调度任务，系统将接收到的任务消息，解析出对应的任务类型及任务调度的起始位置，结束位置，加入待处理任务队列中；当系统准备执行新任务时，根据系统设定的优先策略(如按任务接收时间优先)，选取任务并赋予任务优先级，如在执行任务过程中，出现路径冲突，优先级别高的任务优先通过。
进一步地，
还包括数据分析模块50，与数据中心模块30连接，用于监控预警。
需要说明的是，系统任务管理模块通过指定的Topic将待执行任务下发至调度模块，调度模块接收消息后，发送指令通知机器人移动到所在楼层候机点；待机器人到达候机点后，机器人发送消息通知调度模块，已就绪等待进入升降机。
任务调度模块接收到机器人到达候机点的通知后，根据机器人所在楼层位置的楼层升降机空闲状态，选取合适升降机(如按垂直距离优先原则)，作为本次垂直调度任务的升降机。
系统调度模块发送指令，通过指定的Topic调度升降机移动到机器人所在楼层，过程中采集检测升降机通信异常上报接口是否有异常上报，有异常则报警。
升降机移动到起始楼层，通过智能网关，将底层PLC数据封装成MQTT协议数据，并向系统反馈当前已到达楼层信息。
系统通过订阅升降机消息Topic，接收升降机已到达机器人所在楼层消息后，通过指定的Topic，将生成好的路径点位，通过MQTT协议发送至调度施工机器人，机器人进入升降机，过程中采集并检测机器人异常上报接口是否有异常上报，有异常则报警。
系统判断机器人已到达升降机中正确位置，通过升降机Topic发送移动指令，调度升降机移动到目标楼层。
升降机到达指定楼层后，通过指定Topic，将已到达信息反馈给调度系统。
系统通过指令调度机器人移出升降梯，到达施工目标位置，系统实时检测机器人，移动过程中检测异常上传接口是否有异常数据存在，如有异常执行报警。
垂直调度任务完成，升降机状态置为空闲，等待执行下一任务。
施工机器人通过点位确认已进入升降梯后，通过MQTT协议反馈给调度系统已进入升降机中。
调度系统通过升降机传感器上传的数据检测施工机器人移动过程中是否有阻碍及移动进升降机内位置点位是否正确，如有异常则警示灯报警。
进一步地，
调度路线包括绕开路障，抵达升降机用时最少的调度路线。
进一步地，
调度路线包括绕开路障，调度路线包括施工机器人抵达物料搅拌机用时最少的调度路线。
本申请的说明书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种机器人调度方法，其特征在于，包括：
获取施工工地的工地地图数据，根据所述工地地图数据绘制施工工地的数字地图；
获取施工工地的施工机器人的机器人数据，将所述机器人数据添加入所述数字地图中；
获取施工机器人的调度请求，分别根据所述调度请求和所述数字地图预设所述施工机器人的调度路线；所述调度请求包括跨楼层调度请求。
2.根据权利要求1所述的机器人调度方法，其特征在于，所述工地地图数据包括施工点位置、室内户型、升降机位置、路障信息。
3.根据权利要求1所述的机器人调度方法，其特征在于，所述调度路线包括绕开路障，抵达升降机用时最少的调度路线。
4.根据权利要求1所述的机器人调度方法，其特征在于，所述调度路线包括所述施工机器人抵达物料搅拌机用时最少的调度路线。
5.根据权利要求1所述的机器人调度方法，其特征在于，所述获取施工机器人的调度请求，分别根据所述调度请求和所述数字地图预设所述施工机器人的调度路线，还包括：当检测到所述施工机器人在移动过程中受阻时，发出警报。
6.一种升降机调度方法，其特征在于，包括：
获取施工机器人的调度请求，分别根据所述调度请求和数字地图预设所述施工机器人的调度路线；所述调度请求包括跨楼层调度请求；
根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使所述升降机移动至所述施工机器人的目的楼层；所述升降机包括与所述施工机器人所在楼层垂直距离最短的升降机。
7.根据权利要求6所述的升降机调度方法，其特征在于，所述根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使所述升降机移动至所述施工机器人的目的楼层，还包括：实时获取所述升降机的路径信息，根据所述路径信息编辑路径点位发送至所述施工机器人，以使所述施工机器人根据所述路径点位移动至进入所述升降机。
8.根据权利要求6所述的升降机调度方法，其特征在于，所述根据跨楼层调度请求发送调度升降机的指令至升降机，以使所述升降机移动至所述施工机器人的目的楼层之后，还包括：检测所述施工机器人上报接口是否有异常上报，若是，则报警。
9.一种机器人调度系统，其特征在于，包括：
计划排程模块，用于根据施工计划管理任务调度；
调度中心模块，用于分发所述任务调度，并对设备控制管理；
数据中心模块，用于管理设备数据和系统业务；
分析优化模块，用于对任务进行调度优化，根据数字地图优化调度路线；
所述计划排程模块、所述调度中心模块和所述分析优化模块均连接所述数据中心模块。
10.根据权利要求9所述的机器人调度系统，其特征在于，所述调度系统与施工机器人和升降机通过MQTT协议进行信息交互。
11.根据权利要求9所述的机器人调度系统，其特征在于，还包括数据分析模块，与所述数据中心模块连接，用于监控预警。
12.根据权利要求9所述的机器人调度系统，其特征在于，所述调度路线包括绕开路障，抵达升降机用时最少的调度路线。
13.根据权利要求9所述的机器人调度系统，其特征在于，所述调度路线包括绕开路障，所述调度路线包括所述施工机器人抵达物料搅拌机用时最少的调度路线。
Priority Applications (1)
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