CN112015190B - 一种多机器人的路径调度方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多机器人的调度方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法用于对运行的机器人进行路径规划，该方法包括：根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步；获取所述同频机器人的同步数据包；其中，所述同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径；根据所述同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划所述目标机器人的目标路径；其中，所述目标机器人根据所述目标路径运行。通过根据同频机器人的同步数据包，重新确定目标机器人的行走路径，避免机器人拥堵，提高机器人的运行效率。

Description

一种多机器人的路径调度方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及自动控制技术，尤其涉及一种多机器人的路径调度方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着对机器人研究的深入，在日常生活中有越来越多的场所应用到机器人，例如，可以在餐厅使用机器人进行传菜等服务。现实餐厅环境中，机器人的运行通道比较狭窄，容易出现机器人的拥堵和碰撞。

现有技术中，机器人本身无法获取其他机器的下一步路线，当多机器人出现路径重叠并发生拥堵时，通过导航避障功能模块实时性避障，机器人会需要更多的时间进行避让，大大增加机器人的运行时间，不能兼顾做到使多机器人协调工作的效率优化。

发明内容

本发明实施例提供一种多机器人的路径调度方法、装置、设备及存储介质，以提高在多机器人场合下，机器人路径规划的调度效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种多机器人的路径调度方法，该方法用于对运行的机器人进行路径规划，该方法包括：

根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步；

获取所述同频机器人的同步数据包；其中，所述同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径；

根据所述同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划所述目标机器人的目标路径；其中，所述目标机器人根据所述目标路径运行。

第二方面，本发明实施例还提供了一种多机器人的路径调度装置，该装置用于对运行的机器人进行路径规划，该装置包括：

信号同步模块，用于根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步；

同步数据包获取模块，用于获取所述同频机器人的同步数据包；其中，所述同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径；

目标路径确定模块，用于根据所述同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划所述目标机器人的目标路径；其中，所述目标机器人根据所述目标路径运行。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任意实施例所述的多机器人的路径调度方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例所述的多机器人的路径调度方法。

本发明实施例通过从候选机器人中确定同频机器人，接收同频机器人发送的同步数据包，根据同步数据包的信息和目标机器人信息，确定目标机器人的目标路径。解决了现有技术中，机器人无法预先确定目标路径的问题，避免机器人在拥堵时长时间的等待或避让，实现机器人之间的数据共享，便于提前确定拥堵后的路径，节约拥堵所消耗时间，提高路径规划的调度效率，从而提高机器人运行效率。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种多机器人的路径调度方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二中的一种多机器人的路径调度方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三中的一种多机器人的路径调度方法的流程示意图；

图4是本发明实施例四中的一种多机器人的路径调度装置的结构框图；

图5是本发明实施例五中的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种多机器人的路径调度方法的流程示意图，本实施例可适用于多机器人发生运行时碰撞的情况，该方法可以用于对运行的机器人进行路径规划，由处于工作状态下的任一目标机器人来执行，目标机器人上配置有一种多机器人的路径调度装置。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤110、根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步。

其中，目标机器人是工作场所内处于工作状态下的任一机器人，目标机器人可以实时获取其他处于工作状态下的候选机器人的位置信息，位置信息可以是候选机器人的当前位置。候选机器人为工作场所内的所有机器人，工作场所可以是商场、餐厅或工厂等场所。在工作场所下可以有多个候选机器人同时进行工作，各候选机器人可以在工作场所内行走。目标机器人可以通过无线通信模组获取其他同频机器人的当前位置，无线通信模组可以通过天线与其他同频机器人进行数据共享。目标机器人获取到其他机器人的当前位置，根据机器人通信单元的可通信距离范围，获取通信距离范围内的机器人实现信号组网，该机器人和目标机器人使用同样频率的信道进行数据传输，该机器人称为同频机器人。例如，在343兆频率道中传输数据，可选地同频机器人可以是多个。目标机器人与同频机器人的信号周期同步后，使目标机器人可以完整接收同频机器人发送的同步数据包，即目标机器人与同频机器人在数据共享时，数据包不会发生冲突，提高数据的可靠性。

本实施例中，可选的，根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步，包括：获取目标机器人的当前位置；根据目标机器人的通信距离范围，将在所述通信距离范围内的所述同频机器人完成信号同步。

具体的，目标机器人可以获取工作场所内其他机器人的位置信息，根据机器人通信单元的通信距离范围，将在通信距离范围内的机器人实现组网，完成信号同步的机器人直接的数据能够共享。目标机器人的通信距离范围也可以是目标机器人能够获取到同频机器人的同步数据包信息的最大范围，例如，目标机器人可以获取到以自身为中心，以30米为半径的范围内的其他同频机器人的当前位置。目标机器人只获取通信距离范围内的机器人的数据包，通信距离范围内的机器人即为同频机器人。本方案的有益效果在于，保证目标机器人与同频机器人在可通信距离范围内实现信号同步，则可以在目标机器人与同频机器人间隔一定距离之前完成信号共享，提高机器人路径规划的调度效率。

本实施例中，可选的，根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步，包括：当同频机器人发出所述同步数据包，若目标机器人没有接收到同步数据包，则目标机器人将同步数据包的发送周期由预设同步周期调整为目标时间周期；若目标机器人接收到同频机器人的同步数据包，则目标机器人完成同步。

具体的，为保证各机器人之间数据传输的准确性，对各机器人进行设备同步。预先设置一个同步周期和发送数据包的时间片长度，每个机器人发送的数据包长度一致，为定长数据包，因此，发送一个完整的定长数据包所需的时间也一致，发送数据包的时间片长度为发送一个完整的定长数据包所需的时间加上预设的冗余时间，冗余时间可以保证数据包发送完整。机器人的信号周期同步是指在预设同步周期内，各机器人按照编号顺序依次发送数据包，各机器人在一次发送数据包到下一次发送数据包之间的时间周期一致。在一个机器人发送数据包时，其他机器人均处于接收数据包的状态，避免两个机器人同时发送数据包，导致数据包在信道中碰撞造成数据丢失或接收不全等问题。

为保障数据传输效率和精度，需要实现目标机器人与其他同频机器人的周期同步。确定目标机器人在发出一个数据包后是否在预设时间内接收到同频机器人发出的第一数据包，若目标机器人没有接收到第一数据包，则说明机器人设备没有实现设备同步，第一数据包是同频机器人发出的第一包同步数据包。可以对目标机器人进行周期调整，将周期由预设同步周期调整为目标时间周期，目标时间周期的时间比预设同步周期的时间长。

若目标机器人在发出第一包数据包后的预设时间内接收到了同频机器人的第一数据包，则可以根据第一数据包的数据包信息和预设的发送数据包的编号顺序，确定目标机器人下次发送数据包的时间点，使目标机器人与同频机器人实现在预设周期时间内的周期同步。数据包信息中可以包括第一数据包发送结束的时间。这样设置的有益效果在于，在第一次发送数据包时就可以实现周期同步，提高周期同步效率，进而提高路径规划的调度效率和精度。

本实施例中，可选的，若目标机器人没有接收到同步数据包，则目标机器人将同步数据包的发送周期由预设同步周期调整为目标时间周期，包括：若目标机器人没有在预设时间内接收到同频机器人发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定目标机器人发出数据包的目标时间周期；根据发送数据包的时间片长度和目标时间周期，确定是否接收到同频机器人发出的第二数据包；若是，则根据同频机器人第二数据包的数据包信息，确定目标机器人下次发送数据包的时间点，以完成目标机器人和同频机器人在预设同步周期时间内的信号周期同步。

具体的，若目标机器人没有接收到同频机器人的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定目标机器人发出数据包的目标时间周期。预设的周期调整参数用于对目标机器人发出数据包的时间片长度进行调整，机器人发出数据包的时间片长度可以包括发送一个完整定长数据包所需的时间和冗余时间，可以根据周期调整参数增加目标机器人发出数据包的时间片长度，得到目标时间周期，也就是目标机器人发出数据包的时间周期，使目标机器人在发出第一包数据包的目标时间周期后再发出第二次数据包。可以通过如下公式计算目标时间周期：

若

，则

；

若

，则

；

；

；

其中，

为当前最大机器人数，

为大于1且小于2的预设的周期调整参数，

为 任意整数，

为中间计算参数，

为目标时间周期中的整数部分，

为目标机器人编号，

为目标时间周期，

为发送数据包的时间片长度。

在调整好目标时间周期后，目标机器人在目标时间周期后发出第二包数据包，确定目标机器人在发出第二包数据包后的预设时间内有没有接收到同频机器人的第二数据包，第二数据包是同频机器人发出的第二包同步数据包。若接收到第二数据包，则可以根据第二数据包中的数据包信息，确定目标机器人下次发出数据包的时间点。数据包信息可以包括机器人编号、机器人当前位置、预设行走路径、发送数据包的时间片长度、数据包开始发送时间和数据包结束发送时间等。目标机器人根据接收到的第二数据包的数据包信息，确定同频机器人结束第二数据包发送的时间点，再根据机器人编号和预设的发送数据包的编号顺序，确定目标机器人发送下一数据包的时间点，以实现目标机器人与同频机器人在预设同步周期时间上的信号周期同步。例如，目标机器人的编号为01，同频机器人的编号为02，预设的发送数据包的编号顺序为01和02号依次发送数据包，目标机器人得到同频机器人的数据包信息后，确定同频机器人结束发送数据包的时间，进而确定目标机器人下次发送数据包的时间，避免目标机器人与同频机器人的数据包发送冲突，预设的同步周期时间为目标机器人发送数据包的时间加上所有同频机器人发送数据包的时间，实现了目标机器人和同频机器人在预设同步周期时间内的周期同步，保障数据传输过程中数据的准确性，避免数据遗漏或丢失，机器人同步后有效提高路径规划的调度准确性。

步骤120、获取同频机器人的同步数据包；其中，同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径。

其中，在确定同频机器人之后，目标机器人可以通过无线通信模组获取同频机器人的同步数据包，其中，无线通信模组通过天线进行数据共享，天线可以实现目标机器人与同频机器人之间的数据信号放大，使得更远距离的设备能够接收到信号。同步数据包中可以包括同频机器人当前位置和预设行走路径，即目标机器人可以得到同频机器人当前位置和预设行走路径，同频机器人的预设行走路径是预先设定的同频机器人行走路径。

本实施例中，可选的，同步数据包中还包括同频机器人编号和数据包发送时间；相应地，在获取同频机器人的同步数据包之后，还包括：根据预设同步周期、目标机器人编号和同频机器人的同步数据包信息，确定目标机器人发送数据包的时间点，实现同频机器人接收目标机器人的数据包。

具体的，在目标机器人和同频机器人实现信号周期同步后，目标机器人接收的同频机器人的同步数据包，同步数据包中可以包括同频机器人当前位置、预设行走路径、同频机器人编号和数据包发送时间等。目标机器人获取自身的目标机器人编号和预设同步周期，根据预设同步周期、目标机器人编号和同频机器人的同步数据包信息，可以确定目标机器人下次发送数据包的时间点，实现目标机器人与同频机器人之间数据的相互传输，使目标机器人与同频机器人之间进行角色转换。可以通过如下公式确定目标机器人发送数据包的时间：

若

，则

；

若

，则

；

其中，

为目标机器人编号，

为同频机器人编号，

为目标机器人发送数据包 的时间，

为目标机器人接收到同频机器人的数据包的时间，

为发送数据包的时间片长 度，

为定长数据包被完整发送所需的时间，

小于或等于

，发送数据包的时间片长度 可以包括定长数据包被完整发送所需的时间和预设的冗余时间。这样设置的有益效果在 于，实现了周期同步后各机器人的数据传输，使机器人之间可以实时获取到彼此的数据，避 免数据丢失，根据共享的数据及时做出路径规划的调度，提高路径规划的调度效率。

步骤130、根据同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划目标机器人的目标路径；其中，目标机器人根据目标路径运行。

其中，目标机器人中存储有自身的目标信息，目标机器人的目标信息可以包括目标机器人编号、目标机器人当前位置和目标机器人的预设行走路径等。同步数据包中可以包括同频机器人当前位置、预设行走路径、同频机器人编号和数据包发送时间等。根据同步数据包和目标机器人的目标信息，可以确定目标机器人的预设行走路径是否需要更改，便于为目标机器人进行路径规划。

根据同频机器人的预设行走路径和目标机器人的预设行走路径，确定同频机器人与目标机器人的预设行走路径中是否存在交点，若不存在交点，则目标机器人与同频机器人不会发生碰撞或拥堵，目标机器人预设的行走路径即为目标路径。若存在交点，则根据同频机器人当前位置和目标机器人的当前位置，确定目标机器人行走至交点的第一相遇时间和同频机器人行走至交点的第二相遇时间，若第一相遇时间与第二相遇时间的时间差大于预设时间差阈值，则确定目标机器人与同频机器人不会发生拥堵，目标机器人预设的行走路径即为目标路径。若第一相遇时间与第二相遇时间的时间差小于或等于预设时间差阈值，则确定目标机器人与同频机器人会发生拥堵，根据预设路径规划算法和工作场所内的障碍物位置，为目标机器人确定新的目标路径，实现路径规划的调度。例如，可以采用A*算法、蚁群算法或粒子群算法等作为预设路径规划算法。

本实施例的技术方案，通过从候选机器人中确定同频机器人，接收同频机器人发送的同步数据包，根据同步数据包的信息和目标机器人信息，确定目标机器人的目标路径。解决了现有技术中，机器人无法预先确定目标路径的问题，避免机器人在拥堵时长时间的等待或避让，实现机器人之间的数据共享，便于提前确定不会发生拥堵的路径，通过限制同频机器人的范围，减少计算量，节约计算时间，提高路径规划的调度效率。

实施例二

图2为本发明实施例二所提供的一种多机器人的路径调度方法的流程示意图，本实施例以上述实施例为基础进行进一步的优化，该方法可以由一种多机器人的路径调度装置来执行，该装置配置于目标机器人上。

本实施例中，可选的，根据同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划目标机器人的目标路径，包括：根据同频机器人当前位置、同频机器人的预设行走路径、目标机器人的当前位置和目标机器人的预设行走路径，确定目标机器人与同频机器人在行走过程中是否发生拥堵；若是，则根据预设路径规划算法，确定目标机器人的目标路径。

如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤210、根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步。

步骤220、获取同频机器人的同步数据包；其中，同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径。

其中，本实施例中，同频机器人作为发送方，将同步数据包发送给目标机器人，同步数据包中包括发送方的当前位置和预设行走路径等数据，另外，同步数据包还包括其他同频机器人的历史数据，其他同频机器人可以是除作为当前发送方的同频机器人外，其他已同步的机器人。其他同频机器人的历史数据可以是发送方在发送同步数据包之前接收到的其他同频机器人的当前位置和当前行走路径，即历史位置信息和历史路径信息。

步骤230、根据同频机器人当前位置、同频机器人的预设行走路径、目标机器人的当前位置和目标机器人的预设行走路径，确定目标机器人与同频机器人在行走过程中是否发生拥堵。

其中，根据同频机器人的预设行走路径和目标机器人的预设行走路径，确定同频机器人与目标机器人的预设行走路径中是否存在交点，若不存在交点，则目标机器人与同频机器人不会发生碰撞或拥堵，目标机器人预设的行走路径即为目标路径。若存在交点，则根据同频机器人当前位置、目标机器人的当前位置和机器人的预设行走速度，确定目标机器人行走至交点的第一相遇时间和同频机器人行走至交点的第二相遇时间，若第一相遇时间与第二相遇时间的时间差大于预设时间差阈值，则确定目标机器人与同频机器人不会发生拥堵，目标机器人预设的行走路径即为目标路径。若第一相遇时间与第二相遇时间的时间差小于或等于预设时间差阈值，则确定目标机器人与同频机器人会发生拥堵。根据预设路径规划算法和工作场所内的障碍物位置，为目标机器人确定新路径即为目标路径，实现路径规划的调度。例如，预设时间差阈值为5秒，第一相遇时间与第二相遇时间的时间差为10秒，即使目标机器人与同频机器人的预设行走路径存在交点，也不会发生碰撞，即不需要进行路径规划的调度。

同步数据包还可以包括其他同频机器人的历史位置信息和历史路径信息，根据同频机器人的预设行走路径和目标机器人的预设行走路径，以及其他机器人的历史位置信息和历史路径信息，可以确定已同步的所有同频机器人与目标机器人的预设行走路径中是否存在交点，即完成全局机器人的路径拥堵判定。若不存在交点，则目标机器人与同频机器人不会发生碰撞或拥堵，目标机器人预设的行走路径即为目标路径。若存在交点，则根据同频机器人当前位置、同频机器人的预设行走路径、其他同频机器人的历史位置信息、其他同频机器人的历史路径信息、目标机器人的当前位置和目标机器人的预设行走路径，确定目标机器人与其他所有已同步的同频机器人在行走过程中是否发生拥堵；若是，则根据预设路径规划算法，确定目标机器人的目标路径。若存在交点，则可以进一步计算目标机器人到达交点的时间，与其他同频机器人到达交点的时间，进而进行路径规划。

步骤240、若是，则根据预设路径规划算法，确定目标机器人的目标路径。

其中，若确定目标机器人与同频机器人会发生拥堵，则根据预设路径规划算法和工作场所内的障碍物位置，为目标机器人重新确定目标路径，实现路径规划的调度。

本实施例中，可选的，根据预设路径规划算法，确定目标机器人的目标路径，包括：判定若目标机器人优先级低于同频机器人优先级，则根据预设路径规划算法，确定目标机器人到达拥堵路段时，目标机器人等待或减速行走，以对所述同频机器人进行避让。

具体的，目标机器人的目标信息可以包括目标机器人编号、目标机器人当前位置、目标机器人预设行走路径和目标机器人优先级等，同步数据包中可以包括同频机器人当前位置、同频机器人预设行走路径、同频机器人编号、数据包发送时间和同频机器人优先级等。若确定目标机器人与同频机器人会发生拥堵，则根据同频机器人优先级和目标机器人优先级，确定需要进行路径调度的机器人，优先级高的机器人可以不进行路径调度。可以根据预设的路径规划算法，生成目标路径。

机器人的优先级为预先设定，存储在机器人的数据库中，可以随着数据共享的过程告知给其他机器人。在目标机器人与同频机器人会发生拥堵的情况下，比较目标机器人与同频机器人的优先级大小。若目标机器人优先级等于或高于同频机器人优先级，则不需要为目标机器人进行路径的调度，目标机器人的预设行走路径即为目标路径。若目标机器人优先级低于同频机器人优先级，则目标机器人需要做出避碰的策略，例如，可以根据预设路径规划算法，确定目标机器人在交点前的等待时间，在同频机器人经过交点后，目标机器人再行走，也可以减小目标机器人的行走速度或改变预设行走路径，生成目标路径进行避让。这样设置的有益效果在于，根据机器人的优先级可以确定需要进行路径规划调度的机器人，避免在拥堵为每一个拥堵的机器人都进行路径变更，造成二次拥堵，提高路径调度效率，保证机器人的安全行走。

本发明实施例通过接收同频机器人发送的同步数据包，该数据包包含同频机器人的当前位置和路径信息、以及其他机器人的历史位置信息和历史路径信息，根据同步数据包中的信息和自身的机器人信息，确定目标机器人与其他所有同频机器人是否会发生拥堵，若会发生拥堵，则根据预设的优先级，确定目标机器人的目标路径。解决了现有技术中，机器人无法预先确定目标路径的问题，避免机器人在拥堵时长时间的等待或避让，实现多台机器人之间的数据共享，根据优先级确定需要调度路径的机器人，避免进行多次路径规划，提高路径规划的调度效率。同频机器人的同步数据包将同频机器人的当前位置和预设行走路径，以及其他同频机器人的历史数据进行一次性发送，保证接收方获得的其他同频机器人数据的一致性。

实施例三

图3为本发明实施例三所提供的一种多机器人的路径调度方法的流程示意图，本实施例以上述实施例为基础进行进一步的优化，该方法可以由一种多机器人的路径调度装置来执行，该装置配置于目标机器人上。

本实施例中，可选的，根据同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划目标机器人的目标路径，还包括：根据目标机器人的预设行走路径，确定目标机器人的第一预设原点；根据同频机器人的预设行走路径，确定同频机器人的第二预设原点；确定目标机器人的第一预设原点是否被同频机器人的预设行走路径占用；若是，则将第一预设原点替换为第二预设原点，得到目标机器人从当前位置到第二预设原点的目标路径。

如图3所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤310、根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步。

步骤320、获取同频机器人的同步数据包；其中，同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径。

步骤330、根据目标机器人的预设行走路径，确定目标机器人的第一预设原点。

其中，目标机器人获取自身的目标信息，根据目标信息中的预设行走路径，确定第一预设原点。预设原点为预设行走路径终点，第一预设原点是目标机器人预设行走路径的终点，在预设行走路径中，起点与终点可以是同一点或不同点，因此，第一预设原点也可以是目标机器人工作结束的路径起点。例如，目标机器人为餐厅的送餐机器人，餐厅有多个取餐口，目标机器人从一号取餐口取餐，送餐后又回到一号取餐口，一号取餐口即为目标机器人的第一预设原点。若目标机器人从一号取餐口取餐，送餐后需要回到二号取餐口，则二号取餐口为目标机器人的第一预设原点。

步骤340、根据同频机器人的预设行走路径，确定同频机器人的第二预设原点。

其中，目标机器人接收同频机器人的同步数据包，从中获取同频机器人的预设行走路径，根据预设行走路径可以确定同频机器人的第二预设原点。第二预设原点是同频机器人预设行走路径的终点，也可以将同频机器人预设行走路径的起点设定为第二预设原点。第二预设原点与目标机器人的第一预设原点都是预先设定的，同频机器人可以从第二预设原点出发，工作结束后回到第二预设原点。

步骤350、确定目标机器人的第一预设原点是否被同频机器人的预设行走路径占用。

其中，根据第一预设原点与第二预设原点的位置，确定同频机器人的预设行走路径中是否经过第一预设原点，若是，则确定目标机器人在第一预设原点被同频机器人的预设行走路径占用。例如，有三个预设原点，分别为原点一、原点二和原点三，目标机器人的第一预设原点为原点三，同频机器人的第二预设原点为原点二，同频机器人要想到达原点二，必须经过原点三，若目标机器人先到达原点三，则同频机器人无法到达原点二，即目标机器人在第一预设原点处阻碍了同频机器人到达第二预设原点。

本实施例中，可选的，确定目标机器人的第一预设原点是否被同频机器人的预设行走路径占用，包括：同频机器人的实时位置信息是否与第一预设原点位置匹配，若是，则同频机器人占用了第一预设原点，即，第一预设原点已被占用。

在本实施例中，还可以确定第一预设原点是否在同频机器人的预设行走路径上；若是，则根据目标机器人的第一预设原点和行走速度，确定目标机器人到达第一预设原点的第一时间，并根据同频机器人的第二预设原点和行走速度，确定同频机器人到达第二预设原点的第二时间；若第一时间小于第二时间，且第一预设原点为同频机器人预设行走路径的路径点，则确定目标机器人的第一预设原点被同频机器人的预设行走路径占用。

具体的，在确定目标机器人的第一预设原点和同频机器人的第二预设原点之后，确定第一预设原点是否在同频机器人的预设行走路径上，若不在，则确定目标机器人不会影响同频机器人的行走，目标机器人可以按照预设行走路径继续工作，预设行走路径即为目标路径。若第一预设原点是同频机器人到达第二预设原点的必经路径点，即同频机器人的预设行走路径会占用目标机器人的第一预设原点，则根据目标机器人的行走速度和当前位置，确定目标机器人到达第一预设原点的第一时间。并根据同频机器人的行走速度和当前位置，确定同频机器人到达第二预设原点的第二时间。对第一时间和第二时间进行比较，若第一时间大于或等于第二时间，则确定同频机器人会先到达第二预设原点，目标机器人不会阻碍同频机器人到达第二预设原点，目标机器人按照预设行走路径进行工作，预设行走路径即为目标路径。若第一时间小于第二时间，则目标机器人可能会阻碍同频机器人到达第二预设原点，需要为目标机器人调度新的目标路径。这样设置的有益效果在于，通过获取预设原点，确定机器人的路径终点，判断机器人到达终点时是否存在阻碍，实现对机器人完整路径段的检测，避免机器人拥堵，提高机器人的行驶安全。

步骤360、若是，则将第一预设原点替换为第二预设原点，得到目标机器人从当前位置到第二预设原点的目标路径。

其中，若确定目标机器人会阻碍同频机器人，则需要对目标机器人进行路径规划的调度，生成目标机器人的目标路径。可以根据预设路径规划算法，将目标机器人的第一预设原点替换为第二预设原点，生成目标机器人从当前位置到第二预设原点的目标路径。例如，存在原点一、原点二和原点三，三个原点位置并排，原点二为到达原点一的必经路径点，原点三为到达原点一或原点二的必经路径点。目标机器人的第一预设原点为原点三，同频机器人的第二预设原点为原点二，目标机器人会在原点三阻碍同频机器人到达原点二，则可以将目标机器人的第一预设原点替换为原点二，避免阻碍同频机器人。

本发明实施例通过从候选机器人中确定同频机器人，接收同频机器人发送的同步数据包，根据同步数据包的信息和自身的机器人信息，确定目标机器人的目标路径。通过替换预设原点，可以快速解决拥堵问题，不需要更改整体路线。解决了现有技术中，机器人无法预先确定目标路径的问题，避免机器人在拥堵时长时间的等待或避让，实现机器人之间的数据共享，便于提前确定不发生拥堵的路径，提高路径规划的调度效率。

实施例四

图4为本发明实施例四所提供的一种多机器人的路径调度装置的结构框图，可执行本发明任意实施例所提供的多机器人的路径调度方法，该装置用于对运行的机器人进行路径规划，配置于处于工作状态下的任一目标机器人上，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图4所示，该装置具体包括：

信号同步模块401，用于根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步；

同步数据包获取模块402，用于获取同频机器人的同步数据包；其中，同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径；

目标路径确定模块403，用于根据同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划目标机器人的目标路径；其中，目标机器人根据目标路径运行。

可选的，信号同步模块401，具体用于：

获取目标机器人的当前位置；

根据目标机器人的通信距离范围，将在所述通信距离范围内的所述同频机器人直接完成信号同步。

可选的，信号同步模块401，包括：

周期调整单元，用于当同频机器人发出同步数据包，若目标机器人没有接收到同步数据包，则目标机器人将同步数据包的发送周期由预设同步周期调整为目标时间周期；

同步完成单元，用于若目标机器人接收到同频机器人的同步数据包，则目标机器人完成同步。

可选的，周期调整单元，具体用于：

若目标机器人没有在预设时间内接收到同频机器人发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定目标机器人发出数据包的目标时间周期；

根据发送数据包的时间片长度和目标时间周期，确定是否接收到同频机器人发出的第二数据包；

若是，则根据同频机器人第二数据包的数据包信息，确定目标机器人下次发送数据包的时间点，以完成目标机器人和同频机器人在预设同步周期时间内的信号周期同步。

可选的，同步数据包中还包括同频机器人编号和数据包发送时间；

相应地，该装置还包括：

发送时间确定模块，用于根据预设同步周期、目标机器人编号和同频机器人的同步数据包信息，确定目标机器人发送数据包的时间点，实现同频机器人接收目标机器人的数据包。

可选的，目标路径确定模块403，包括：

拥堵确定单元，用于根据同频机器人当前位置、同频机器人的预设行走路径、目标机器人的当前位置和目标机器人的预设行走路径，确定目标机器人与同频机器人在行走过程中是否发生拥堵；

路径确定单元，用于若是，则根据预设路径规划算法，确定目标机器人的目标路径。

可选的，路径确定单元，具体用于：

判定若目标机器人优先级低于同频机器人优先级，则根据预设路径规划算法，确定目标机器人到达拥堵路段时，目标机器人等待或减速行走，以对同频机器人进行避让。

可选的，目标路径确定模块403，还包括：

第一原点确定单元，用于根据目标机器人的预设行走路径，确定目标机器人的第一预设原点；

第二原点确定单元，用于根据同频机器人的预设行走路径，确定同频机器人的第二预设原点；

占用确定单元，用于确定目标机器人的第一预设原点是否被所述同频机器人的预设行走路径占用；

原点替换单元，用于若确定目标机器人的第一预设原点被所述同频机器人的预设行走路径占用，则将所述第一预设原点替换为第二预设原点，得到所述目标机器人从当前位置到第二预设原点的目标路径。

可选的，占用确定单元，具体用于：

确定是否有同频机器人的当前位置信息和所述第一预设原点匹配，若是确定第一预设原点已经被占用。

另外，还可以通过确定第一预设原点是否在所述同频机器人的预设行走路径上；

若是，则根据目标机器人的第一预设原点和行走速度，确定所述目标机器人到达所述第一预设原点的第一时间，并根据同频机器人的第二预设原点和行走速度，确定所述同频机器人到达所述第二预设原点的第二时间；

若所述第一时间小于所述第二时间，且所述第一预设原点为所述同频机器人预设行走路径的路径点，则确定目标机器人的第一预设原点被所述同频机器人的预设行走路径占用。

可选的，目标机器人通过无线通信模组获取同频机器人的同步数据包，其中，无线通信模组通过天线进行数据共享。

本发明实施例通过从候选机器人中确定同频机器人，接收同频机器人发送的同步数据包，根据同步数据包的信息和自身的机器人信息，确定目标机器人的目标路径。解决了现有技术中，机器人无法预先确定目标路径的问题，避免机器人在拥堵时长时间的等待或避让，实现机器人之间的数据共享，便于提前规划路径，提高路径规划的调度效率。

实施例五

图5是本发明实施例五提供的一种计算机设备的结构示意图。图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备500的框图。图5显示的计算机设备500仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，计算机设备500以通用计算设备的形式表现。计算机设备500的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元501，系统存储器502，连接不同系统组件（包括系统存储器502和处理单元501）的总线503。

总线503表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构（ISA）总线，微通道体系结构（MAC）总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会（VESA）局域总线以及外围组件互连（PCI）总线。

计算机设备500典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备500访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器502可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器（RAM）504和/或高速缓存存储器505。计算机设备500可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统506可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘（例如CD-ROM, DVD-ROM或者其它光介质）读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线503相连。存储器502可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组（至少一个）程序模块507的程序/实用工具508，可以存储在例如存储器502中，这样的程序模块507包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块507通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备500也可以与一个或多个外部设备509（例如键盘、指向设备、显示器510等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备500交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如网卡，调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口511进行。并且，计算机设备500还可以通过网络适配器512与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图5所示，网络适配器512通过总线503与计算机设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图5中未示出，可以结合计算机设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元501通过运行存储在系统存储器502中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种多机器人的路径调度方法，包括：

根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步；

获取同频机器人的同步数据包；其中，同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径；

根据同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划目标机器人的目标路径；其中，目标机器人根据目标路径运行。

实施例六

本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的一种多机器人的路径调度方法，包括：

根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步；

获取同频机器人的同步数据包；其中，同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径；

根据同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划目标机器人的目标路径；其中，目标机器人根据目标路径运行。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种多机器人的路径调度方法，其特征在于，用于对运行的机器人进行路径规划，所述方法包括：

根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步；

获取所述同频机器人的同步数据包；其中，所述同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径；

根据所述同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划所述目标机器人的目标路径；其中，所述目标机器人根据所述目标路径运行；

根据所述同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划所述目标机器人的目标路径，包括：

确定目标机器人的第一预设原点和目标机器人到达第一预设原点的第一时间，以及同频机器人的第二预设原点和同频机器人到达第二预设原点的第二时间；其中，所述预设原点为预设行走路径终点；

根据第一预设原点、第一时间、第二预设原点和第二时间，确定目标机器人的第一预设原点是否被所述同频机器人的预设行走路径占用；

若是，则将所述第一预设原点替换为第二预设原点，得到所述目标机器人从当前位置到第二预设原点的目标路径；

确定目标机器人的第一预设原点是否被所述同频机器人的预设行走路径占用，包括：

若所述第一时间小于所述第二时间，且所述第一预设原点为所述同频机器人预设行走路径的路径点，则确定目标机器人的第一预设原点被所述同频机器人的预设行走路径占用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步，包括：

获取目标机器人的当前位置；

根据目标机器人的通信距离范围，对在所述通信距离范围内的所述同频机器人完成信号同步。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步，包括：

当所述同频机器人发出所述同步数据包，若所述目标机器人没有接收到所述同步数据包，则所述目标机器人将所述同步数据包的发送周期由预设同步周期调整为目标时间周期；

若所述目标机器人接收到所述同频机器人的同步数据包，则所述目标机器人完成同步。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述目标机器人没有接收到所述同步数据包，则所述目标机器人将所述同步数据包的发送周期由预设同步周期调整为目标时间周期，包括：

若目标机器人没有在预设时间内接收到同频机器人发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定所述目标机器人发出数据包的目标时间周期；

根据所述发送数据包的时间片长度和所述目标时间周期，确定是否接收到同频机器人发出的第二数据包；

若是，则根据所述同频机器人第二数据包的数据包信息，确定所述目标机器人下次发送数据包的时间点，以完成所述目标机器人和同频机器人在预设同步周期时间内的信号周期同步。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步数据包中还包括同频机器人编号和数据包发送时间；

相应地，在获取所述同频机器人的同步数据包之后，还包括：

根据预设同步周期、目标机器人编号和所述同频机器人的同步数据包信息，确定目标机器人发送数据包的时间点，实现同频机器人接收目标机器人的数据包。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划所述目标机器人的目标路径，还包括：

根据同频机器人当前位置、同频机器人的预设行走路径、目标机器人的当前位置和目标机器人的预设行走路径，确定所述目标机器人与所述同频机器人在行走过程中是否发生拥堵；

若是，则根据预设路径规划算法，规划所述目标机器人的目标路径。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据预设路径规划算法，规划所述目标机器人的目标路径，包括：

判定若所述目标机器人优先级低于所述同频机器人优先级，则根据预设路径规划算法，确定所述目标机器人到达拥堵路段时，所述目标机器人等待或减速行走，以对所述同频机器人进行避让。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划所述目标机器人的目标路径，还包括：

根据目标机器人的预设行走路径，确定所述目标机器人的第一预设原点；

根据同频机器人的预设行走路径，确定所述同频机器人的第二预设原点。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定目标机器人的第一预设原点是否被所述同频机器人的预设行走路径占用，还包括：

确定所述第一预设原点是否在所述同频机器人的预设行走路径上；

若是，则根据目标机器人的第一预设原点和行走速度，确定所述目标机器人到达所述第一预设原点的第一时间，并根据同频机器人的第二预设原点和行走速度，确定所述同频机器人到达所述第二预设原点的第二时间。

10.一种多机器人的路径调度装置，其特征在于，所述装置用于对运行的机器人进行路径规划，所述装置包括：

信号同步模块，用于根据目标机器人的当前位置，与同频机器人完成信号周期同步；

同步数据包获取模块，用于获取所述同频机器人的同步数据包；其中，所述同步数据包中包括该同频机器人当前位置和预设行走路径；

目标路径确定模块，用于根据所述同步数据包，以及目标机器人的当前位置和预设行走路径，规划所述目标机器人的目标路径；其中，所述目标机器人根据所述目标路径运行；

所述目标路径确定模块，包括：

占用确定单元，用于确定目标机器人的第一预设原点和目标机器人到达第一预设原点的第一时间，以及同频机器人的第二预设原点和同频机器人到达第二预设原点的第二时间；其中，所述预设原点为预设行走路径终点；

根据第一预设原点、第一时间、第二预设原点和第二时间，确定目标机器人的第一预设原点是否被所述同频机器人的预设行走路径占用；

原点替换单元，用于若确定目标机器人的第一预设原点被所述同频机器人的预设行走路径占用，则将所述第一预设原点替换为所述同频机器人的第二预设原点，得到所述目标机器人从当前位置到第二预设原点的目标路径；

占用确定单元，还具体用于：

若所述第一时间小于所述第二时间，且所述第一预设原点为所述同频机器人预设行走路径的路径点，则确定目标机器人的第一预设原点被所述同频机器人的预设行走路径占用。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述目标机器人通过无线通信模组获取所述同频机器人的同步数据包，其中，所述无线通信模组通过天线进行数据共享。

12.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-9中任一所述的多机器人的路径调度方法。

13.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-9中任一所述的多机器人的路径调度方法。

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