CN112136089A - 用于撤出一个或多个移动机器人的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于从限定区域中撤出一个或多个移动机器人的系统和方法。该系统和方法涉及配备有传感器或接收器的一个或多个移动机器人，该传感器或接收器用于接收指示该一个或多个移动机器人离开撤出区域并且进入撤出区域外的位置的撤出命令。

Description

用于撤出一个或多个移动机器人的系统

技术领域

本发明涉及用于从限定区域中撤出一个或多个移动机器人的系统和方法。具体地，该系统和方法涉及配备有传感器或接收器的一个或多个移动机器人，这些传感器或接收器用于接收指示该一个或多个移动机器人离开撤出区域并且进入撤出区域外的位置的撤出命令。

背景技术

在移动工业机器人车队中，会发生需要保持某些区域没有一个或多个移动机器人的情况。此类情况可以是火灾警报，这种情况下，机器人必须离开火灾逃生路线区域或火灾逃生出口区域。另一种情况是在医院中，这种情况下，需要优先考虑在狭窄走廊中患者的运送，并且看护人员必须能够确保机器人在患者的运送期间不会挡路。另一种情况是在仓库中，这种情况下，机器人和大型卡车两者均可使用能见度有限的某些区域。此时，还可能需要在大型卡车进入区域时将机器人从该区域中撤出。

现有技术系统通常通过将相关物理区域划分为可全部被单独地设置在两种状态下的子区域来解决上述情况；i)允许机器人进入区域的状态，以及ii)不允许机器人进入区域的状态。然后，每个机器人在进入每个区域之前检查该区域的状态，并且只有在状态允许时才进入该区域。如果当机器人在区域内时状态改变，则机器人仅停止。另选地，当在受限区域中行驶时，机器人使用音频和视觉信号来增强对机器人存在的识别。

需要优化在同一空间中操作的机器人对有限资源的访问。经优化的访问将允许机器人在公共空间内更有效地移动，并且更有效地执行指定任务。具体地，经优化的访问优先考虑资源分配，以最小化机器人排队等待以获得移动或执行任务所需的资源的总时间。为此，需要协调机器人之间的资源分配和预留。还需要使机器人在没有人为干预的情况下自主地协调资源分配和预留，使得可实时有效地分配资源。因此，需要利用全球导航技术以及通过协调资源分配实现的独立自主的机器人操作来补充局部导航技术。

发明内容

本发明通过以下方式解决了上述问题：限定多个单独的撤出区，并且让机器人管理系统接收针对每个单独区的撤出警报，然后一旦发生这种情况，便向机器人发送尽可能快地撤出特定区的命令。在警报期间，仅撤出到撤出区外或撤出到特定位置。

因此，在本发明的第一方面，提供了一种用于从区域中的特定区中撤出一个或多个移动机器人的系统，该系统包括：一个或多个移动机器人，该一个或多个移动机器人配备有用于从发出所述撤出命令的源接收一个或多个撤出命令的传感器或接收器，据此该一个或多个移动机器人从一个或多个特定撤出区撤出；其中该系统定义要在对一个或多个移动机器人执行撤出的区处执行的撤出动作，所述撤出动作响应于该一个或多个撤出命令而指示该一个或多个移动机器人离开撤出区域并且进入所述撤出区域外的位置。

在本发明的一个优选实施方案中，该一个或多个移动机器人是自主移动机器人。在一些实施方案中，该一个或多个移动机器人由机器人管理系统控制。机器人管理系统可位于远离一个或多个移动机器人的位置，并且该机器人管理系统可经由无线通信与该一个或多个移动机器人进行通信。另外，机器人管理系统可被配置为处理来自该一个或多个移动机器人的信息，诸如包括关于机器人中的哪些机器人在撤出区域内或外的状态的信息。

此外，机器人管理系统可被配置为处理来自外部源诸如致动器或ERP系统的命令，诸如包括激活警报的命令。

在本发明的第二方面，提供了一种用于从限定区域中的特定区中撤出该一个或多个移动机器人的方法。该方法涉及将一个或多个撤出命令从发出所述命令的源发出到配备有用于接收此类撤出命令的传感器或接收器的该一个或多个移动机器人，据此该一个或多个移动机器人从一个或多个特定撤出区撤出。重要的是，该方法定义要在对一个或多个移动机器人执行撤出的区处执行的撤出动作。该撤出动作响应于该一个或多个撤出命令而指示该一个或多个移动机器人离开撤出区域并且进入撤出区域外的位置。

附图说明

图1示出了适用于本发明的系统的模块的示意图。

图2示出了适用于本发明的系统的具有区和位置的地图。

图3示出了适用于利用本发明的系统的撤出过程的流程图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，阐述和描述了许多细节、示例和实施方案。如按照本说明书本领域技术人员将理解的，本发明的系统不限于所阐述的实施方案，并且可在没有所讨论的具体细节和示例中的一些的情况下实践该系统。另外，参考了附图，这些附图示出了可实践机器人的自主协调的具体实施方案。应当理解，在不脱离本文所述的实施方案的范围的情况下，可使用其他实施方案并且可进行结构性变更。

参见图1，示出了局域网以及用于通信的不同设备。局域网连接需要互相进行通信的许多不同的系统和设备。因此，在图中可以看出，机器人管理系统集成到企业资源计划(ERP)系统，该ERP系统处理销售订单、财务和物流问题。机器人管理系统还连接到火灾警报系统、用于各个可能需要撤出的不同物理区域的警报按钮，以及连接到移动机器人的WIFI路由器。这使得机器人管理系统能够从物理按钮或经由ERP或火灾警报系统接收警报，并且向移动机器人发送撤出特定区域的指示。

参见图2，示出了移动机器人在其中操作的小物理区域的地图。在该地图中，存在撤出区和3个撤出位置。这些位置是移动机器人当警报激活时从撤出区撤出时移动到的位置。撤出区被分配有2个不同的撤出方向，并且这些撤出方向由名为“撤出方向”的箭头指示。这意味着，当撤出警报响起时，移动机器人将在警报响起时根据其在撤出区内的位置沿不同方向撤出。

参见图3，示出了事件图，该事件图示出了用于撤出的逻辑的可能具体实施。在该示例中，区域内待撤出的机器人计算它们去往撤出区域外的位置的优选路线，并且将该计划路线传送给机器人管理系统，该机器人管理系统将识别可能的冲突并将机器人中的一些引导到另选位置来解决冲突。在另一个具体实施中，机器人管理系统指示路线/方向和撤出位置并将这些指示传送给所有机器人，所有机器人仅遵循撤出指令。

本发明的系统尤其可用于工厂、仓库、医院或服务/维修车间或类似区域中的撤出目的。在本发明的范围内，一个或多个移动机器人被配置为从A到B运送部件或在该区域中的各个位置处执行任务。无线通信系统(诸如具有WiFi、Zigbee、Z-wave或类似物的局域网)可用于控制机器人。另选地，存在网络诸如LORA、NB-loT或LTE。

该系统还包括机器人管理系统，该机器人管理系统是处理机器人车队的作业并对其进行优先级排序的SW程序。机器人管理系统使用无线通信系统与该区域中的所有机器人进行通信。

机器人管理系统具有应用程序可编程接口(API)，其他系统可通过该API与机器人管理系统交互。例如，这可以是连接到无线通信的物理警报按钮，或者可以是也连接到局域网的火灾警报系统。

当针对给定区域的撤出警报响起时，机器人可以不同方式移出该区域。一种方式是移动到该区域外用于机器人的特定位置。另一种方式是离开该区域至该区域外多个不同撤出位置中最近的撤出位置。另一种方式是沿特定方向移动离开该区域，然后定位于该区域外最近的撤出位置。

如果多个机器人同时撤出，则它们可移动到该区域外的相同位置，或者如果每个位置仅可由一个机器人占据，则它们可移动到不同位置。还可存在这样的组合，其中每个机器人找到去往外部位置的最近或最快路线，但每个位置仅允许一个机器人停驻，因此机器人管理系统可与计算去往该区域外不同位置的时间或距离并将该信息发送回机器人管理系统的每个机器人进行通信，该机器人管理系统基于对撤出整个区域的最快方式的评估来决定哪个机器人将移动到哪个位置，并且仍然每个位置仅停驻一个机器人。

Claims (20)

1.一种用于撤出在区域中的一个或多个区中操作的一个或多个移动机器人的系统，所述系统包括：

所述一个或多个移动机器人，所述一个或多个移动机器人能够接收一个或多个撤出命令，其中所述一个或多个撤出命令包括关于一个或多个待撤出区的信息，

其中所述系统定义要在所述一个或多个待撤出区处执行的撤出动作，所述撤出动作响应于所述一个或多个撤出命令而指示在所述一个或多个待撤出区中操作的所述一个或多个移动机器人离开所述一个或多个待撤出区并且进入所述一个或多个待撤出区外的位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个移动机器人是自主移动机器人。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述一个或多个移动机器人由机器人管理系统控制。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述机器人管理系统位于远离所述一个或多个移动机器人的位置。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述机器人管理系统经由无线通信与所述一个或多个移动机器人通信。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述撤出区域外的所述位置是限定区域内或外的特定位置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述机器人管理系统被配置为处理来自所述一个或多个移动机器人的信息，所述信息包括关于所述机器人中哪些机器人在所述撤出区域内或外的状态。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述机器人管理系统被配置为处理来自外部源诸如致动器或ERP系统的命令，所述命令包括激活警报。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述一个或多个移动机器人或所述管理系统被配置为确定离开所述撤出区域的最短或最快路径。

10.根据权利要求9所述的系统，其中基于所确定的最短或最快路径，所述一个或多个移动机器人或所述管理系统执行退出离开所述撤出区域。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述一个或多个移动机器人在规定的时间期间被限制进入所述撤出区域。

12.根据权利要求6所述的系统，其中所述一个或多个移动机器人被编程为，如果所述特定位置被占据或者如果去往所述特定位置的所述路径已被阻塞，则移动到另选位置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述特定位置选自用于所述一个或多个移动机器人的专用停驻场、特定隔室和停驻点。

14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中在完成所述撤出时，删除由所述一个或多个移动机器人在所述撤出期间获得的信息，从而将所述一个或多个移动机器人重置为所述撤出之前的情况。

15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述限定区域为建筑物。

16.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述撤出区选自走廊、火灾应急区、紧急出口、火灾逃生出口和电梯。

17.一种用于从区域中的特定区中撤出一个或多个移动机器人的方法，所述方法包括以下步骤：

将一个或多个撤出命令从发出所述命令的源发出到配备有用于接收所述一个或多个撤出命令的传感器或接收器的所述一个或多个移动机器人，据此所述一个或多个移动机器人从一个或多个特定撤出区撤出；

其中所述方法定义要在对所述一个或多个移动机器人执行所述撤出的区处执行的撤出动作，所述撤出动作响应于所述一个或多个撤出命令而指示所述一个或多个移动机器人离开所述撤出区域并且进入所述撤出区域外的位置。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述一个或多个移动机器人由机器人管理系统控制。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述机器人管理系统位于远离所述一个或多个移动机器人的位置。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中响应于所述一个或多个撤出命令，命令所述一个或多个移动机器人离开所述撤出区域并且进入所述撤出区域外的位置。

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