CN113126603B

CN113126603B - 一种agv调度方法和装置

Info

Publication number: CN113126603B
Application number: CN201911394684.7A
Authority: CN
Inventors: 葛俊
Original assignee: Hangzhou Hikrobot Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Hikrobot Co Ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2039-12-30
Also published as: CN113126603A

Abstract

本发明提供了一种AGV调度方法和装置，应用于包括AGV的工作场景中，技术方案为：当所述工作场景需要紧急疏散时，确定所述工作场景中由多个障碍物构成的一个或多个围困环；所述障碍物包括AGV和固定障碍物；从构成每一围困环的所有AGV中选择一AGV，为该AGV确定一个不会构成围困环的新的停靠位置，将该AGV调度到该新的停靠位置。本发明可以避免紧急疏散时因AGV的存在而导致工作人员被围困的情况。

Description

一种AGV调度方法和装置

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，特别涉及一种紧急疏散时的AGV调度方法和装置。

背景技术

在利用自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)进行物品搬运的工厂生产线或仓库中，当出现火灾、毒气泄漏等紧急情况时，通常需要对AGV进行调度，将所有AGV调离事先规划好的紧急疏散通道，使得工作人员可以通过紧急疏散通道撤离到安全区域。

现有技术中，由于紧急疏散时只会调离位于紧急疏散通道的AGV，对非紧急疏散通道中的AGV则不会做多余调度操作，而是停止调度这些AGV，致使这些AGV部分停留在非紧急疏散通道中。当有多个AGV同时停止在非紧急疏散通道时，可能会造成对工作人员的围困情况，导致工作人员无法安全撤离，例如图1所示的场景，AGV和工作台等障碍物一起形成围困环，将工作人员围困在内无法离开。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种AGV调度方法，可以在紧急疏散时解除由AGV等障碍物组成围困环，改善工作人员被围困的情况。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种AGV调度方法，应用于包括AGV的工作场景中，该方法包括：

当检测到紧急疏散信号时，确定所述工作场景中由两个以上障碍物构成的围困环；所述障碍物包括AGV；

从构成每一围困环的所有AGV中选择一AGV，为该AGV确定一个不会构成围困环的新的停靠位置，将该AGV调度到该新的停靠位置；

其中，所述围困环是一闭合曲线，构成所述围困环的障碍物位于所述闭合曲线上且所述闭合曲线上的任意两个相邻障碍物之间的距离小于预设距离阈值。

一种AGV调度装置，应用于包括AGV的工作场景中，该装置包括非瞬时计算机可读存储介质、以及与所述非瞬时计算机可读存储介质通过总线相连的处理器；

所述非瞬时计算机可读存储介质，用于存储可在所述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以下步骤：

一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，其特征在于，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如上述AGV调度方法中的步骤。

由上面的技术方案可知，本发明中，在包括AGV的工作场景中，当检测到紧急疏散信号时，确定工作场景中由多个障碍物构成的围困环，对于确定的每一围困环，将围困环中的某一AGV调离其停靠位置，使得该停靠位置成为一个围困环的出口供工作人员通行，从而可以到达解除该围困环的目的，改善导致工作人员被障碍物围困的情况。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围：

图1是现有技术因AGV的存在而导致工作人员被围困的情况示意图；

图2是本发明实施例AGV调度方法的流程图；

图3是本发明实施例某工作场景中的障碍物分布示意图；

图4a是本发明实施例紧急疏散时某工作场景中的障碍物分布示意图；

图4b是本发明实施例针对图4a中AGVx的路径规划结果示意图；

图4c是本发明实施例针对图4a中两个AGV的路径规划结果示意图；

图5是本发明实施例AGV调度装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并据实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。

在包括AGV的工作场景(例如AGV搬运系统)中，除了不可移动的物体，例如工作台可能阻碍工作人员的行进外，还有其它可移动的物体，例如AGV、货架等也有可能会阻碍工作人员的行进。

在正常情况下，在对工作场地进行空间设计时，基于安全性考虑，一般不会出现由多个不可移动的物体围成的、会阻碍工作人员撤离的封闭圈。然而，由于AGV的可移动特性和货架的被搬运特性，在某些时刻，AGV、货架、工作台等障碍物可能会一起围成封闭圈。当发生火灾等紧急情况时，如果出现这种由AGV、货架、工作台等障碍物构成的封闭圈，则很有可能会导致位于其中的工作人员无法及时撤离。

本发明中，将由两个以上障碍物构成的封闭圈称为一个围困环；所述障碍物包括AGV。对围困环定义具体如下：围困环是一闭合曲线，构成所述围困环的障碍物位于所述闭合曲线上且所述闭合曲线上的任意两个相邻障碍物之间的距离小于预设距离阈值。需要说明的是，这里的围困环并非严格意义的完全封闭，允许缝隙的存在，也即允许构成围困环中的相邻障碍物之间有缝隙，只要缝隙的大小(即相邻障碍物之间的距离小于一定的距离阈值)让工作人员难以通行即可。

以下结合图2对本发明的具体实现方法进行详细说明：

参见图2，图2是本发明实施例AGV调度方法的流程图，该方法应用于包括AGV的工作场景中，具体包括以下步骤：

步骤201、当检测到紧急疏散信号时，确定所述工作场景中由两个以上障碍物构成的围困环；所述障碍物包括AGV。

当所述工作场景中出现火灾、毒气泄漏等紧急情况时，所述工作场景的管控设备可以检测到紧急疏散信号，由此确定所述工作场景需要紧急疏散。所述此紧急疏散信号可以是由工作人员可以手动触发的，也可以是由所述工作场景中的安全监测设备(例如火灾警报器)检测到紧急事件后触发的，管控设备接收到这种指示需要紧急疏散的紧急疏散信号时，即可开始执行本步骤201及后续的步骤202。

本发明实施例中，可以针对每个AGV展开围困环的搜索和确定过程，具体地，可以针对每个AGV，搜索以该AGV的停靠位置为起始点和终结点、由多个障碍物的位置连线构成、且任意相邻障碍物之间的距离小于预设距离阈值的闭合曲线，如果搜索到这样的闭合曲线，则可以将该搜索到的闭合曲线确定为一个围困环，该AGV是构成该围困环的障碍物之一，属于该围困环；如果未搜索到这样的闭合曲线，则可以确定该AGV未与其它障碍物一起构成围困环，该AGV不属于任一围困环。

本发明实施例中，所述确定所述工作场景中由两个以上障碍物构成的围困环的方法具体可以如下：找出该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线，如果找到，则将找到的每一闭合曲线确定为一个围困环，否则，确定该AGV不属于任何围困环；其中，该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线，是指由包括该AGV在内的两个以上障碍物的位置连线连接而成、且直接相连的两个相邻障碍物之间的距离小于预设距离阈值的闭合曲线。

在实际应用中，当包括AGV的工作场景发生需要紧急疏散的情况时，有的AGV可能当前未被调度，处于静止状态，有的AGV则可能当前正在被调度，处于移动状态。对于当前未被调度的静止AGV来说，其停靠位置即其当前位置；而对于当前正在被调度的移动AGV来说，不会因为发生紧急情况而停止移动，而是仍然会被调度到目标位置，因此，其停靠位置即为其将要被调度到的目标位置。为此，本发明实施例中，在确定每个AGV所属的符合预设条件的闭合曲线时，都是以AGV的停靠位置作为搜索起点和搜索终点的。

本发明实施例中，找出该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线的具体方法如下：

将该AGV作为当前搜索起点，搜索与当前搜索起点的距离小于预设距离阈值的障碍物，将搜索到的障碍物确定为当前搜索起点的下游邻居节点；

将当前搜索起点的下游邻居节点作为当前搜索起点，再次搜索与当前搜索起点的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点的障碍物，将搜索到的障碍物确定为当前搜索起点的下游邻居节点；

以此类推，直到针对当前搜索起点未搜索到障碍物，或搜索到的障碍物是该AGV时，结束搜索；

若在搜索过程中搜索到的障碍物是该AGV，则将从该AGV开始到搜索到的障碍物是该AGV时所经过的路径确定为该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线。

根据以上找出该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线的具体方法可知，在搜索时，可以将该AGV的停靠位置作为搜索起点，搜索与该AGV的距离小于预设距离阈值的障碍物，如果没有搜索到与该AGV的距离小于预设距离阈值的障碍物，则说明该AGV不属于任何围困环，可停止搜索，如果搜索到与该AGV的距离小于预设距离阈值的障碍物1，则可以继续搜索与该障碍物1的距离小于预设距离阈值的其它障碍物，若搜索不到则停止搜索，若搜索到障碍物2，则继续搜索与障碍物2的距离小于预设距离阈值的其它障碍物，依次类推，直到因搜索不到与最近一个搜索到的障碍物的距离小于预设距离阈值的其它障碍物而停止搜索，或者因搜索到与最近一个搜索到的障碍物的距离小于预设距离阈值的其它障碍物是该AGV而最终确定以该AGV为起始点和终结点的围困环。

下面结合具体的例子对找出AGV所属的满足预设条件的闭合曲线进行说明：

如图3所示工作场景中包括AGV10和其它障碍物：A1、A2、A3、B1、B2，其中，其它障碍物可以是AGV、货架、工作台等物体。

假设：

与AGV10的距离小于预设距离阈值的障碍物分别为A1、A2、A3；

与A1的距离小于预设距离阈值的障碍物包括AGV10和B1；与A2的距离小于预设距离阈值的包括AGV10和B2，与A3的距离小于预设距离阈值的障碍物包括AGV10和B1；

与B1的距离小于预设距离阈值的障碍物包括A1和A3；与B2的距离小于预设距离阈值的障碍物包括A2。

则找出AGV10所属的满足预设条件的闭合曲线的过程如下：

S11、将AGV10作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即AGV10)的距离小于预设距离阈值的障碍物A1、A2、A3，将A1、A2、A3确定为当前搜索起点(即AGV10)的下游邻居节点，相应地，当前搜索起点(即AGV10)成为A1、A2、及A3的上游邻居节点。

之后顺序执行、按随机顺序执行、或并行执行以下三个分支流程：即分支流程1(包括步骤S12a至S12c)、分支流程2(包括步骤S13a至S13b)、以及分支流程3(包括步骤S14a至S14c)，最终确定出AGV10所属的闭合曲线AGV10-A1-B1-C1-AGV10。

分支流程1：

S12a、将A1作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即A1)的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点的障碍物B1，将B1确定为当前搜索起点(即A1)的下游邻居节点，相应地，当前搜索起点(即A1)成为B1的上游邻居节点。

S12b、将B1作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即B1)的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点(即A1)的障碍物A3，将A3确定为当前搜索起点(即B1)的下游邻居节点，相应地，当前搜索起点(即B1)成为A3的上游邻居节点。

S12c、将A3作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即A3)的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点(即B1)的障碍物AGV10，至此可确定一闭合曲线AGV10-A1-B1-A3-AGV10，此闭合曲线即AGV10所属的一个围困环，停止对从AGV10开始经由A1、B1、A3重新回到AGV10这一分支的搜索。

分支流程2：

S13a、将A2作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即A2)的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点的障碍物B2，将B2确定为当前搜索起点(即该A2)的下游邻居节点，相应地，当前搜索起点(即该A2)成为B2的上游邻居节点。

S13b、将B2作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即B2)的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点的障碍物，由于未找到障碍物，因此停止对从AGV10经A2到B2这一分支的搜索。

分支流程3：

S14a、将A3作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即A3)的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点(即AGV10)的障碍物B1，将B1确定为当前搜索起点(即A3)的下游邻居节点，相应地，当前搜索起点(即A3)成为B1的上游邻居节点。

S14b、将B1作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即B1)的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点(即A3)的障碍物A1，将A1确定为当前搜索起点(即B1)的下游邻居节点，相应地，当前搜索起点(即B1)成为A1的上游邻居节点。

S14c、将A1作为当前搜索起点，找出与当前搜索起点(即A1)的距离小于预设距离阈值且不是当前搜索起点的上游邻居节点(即B1)的障碍物AGV10，至此可确定一闭合曲线AGV10-A3-B1-A1-AGV10，此闭合曲线即AGV10所属的一个围困环，停止对从AGV10开始经由A3、B1、A1重新回到AGV10这一分支的搜索。

可以看出经过上述三个分支流程可确定两个闭合曲线：AGV10-A3-B1-A1-AGV10和AGV10-A1-B1-A3-AGV10，但是闭合曲线上的障碍物的连接顺序是完全一致的，因此实质上是同一闭合曲线。

步骤202、从构成每一围困环的所有AGV中选择一AGV，为该AGV确定一个不会构成围困环的新的停靠位置，将该AGV调度到该新的停靠位置。

本步骤中，为该AGV确定一个不会构成围困环的新的停靠位置，也即需要找到一个新的停靠位置，将该AGV调度到新的停靠位置后，该AGV不会在新的停靠位置与其他障碍物构成围困环。因此，只需要为该AGV找到一个满足以下条件的新的停靠位置即可：当将该AGV调度到该新的停靠位置时，不存在以该新的停靠位置为起始点和终结点、由多个障碍物的位置连线构成、且任意相邻障碍物之间的距离小于预设距离阈值的闭合曲线。

本发明实施例中，所述从构成每一围困环的所有AGV中选择一AGV的方法如下：

循环执行以下操作，直至确定出该AGV的新的停靠位置：

在所述工作场景中选择一个未被障碍物占用的位置；

基于该AGV已被调度至该选择的位置的假设，找出该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线，如果找到，则再次执行本循环，如果未找到，则将该选择的位置确定为该AGV的新的停靠位置。

在图2所示本发明实施例中，当确定了工作场境中的围困环之后，将每个围困环中的被选中AGV调度到该AGV的新的停靠位置之后，可以利用工作场景中的AGV给工作人员指明撤离方向，具体地，可以在将所述工作场景中每一围困环中的被选中AGV调度到该AGV的新的停靠位置之后，进一步包括：针对所述工作场景中的每一AGV，根据所述工作场景中的障碍物的位置，规划以该AGV的指示灯的正前方位置为起始点，以所述工作场景中的安全出口为终结点的撤离路径，根据规划的撤离路径确定以该AGV的指示灯的正前方位置为起始点的撤离方向，控制该AGV的指示灯指示该撤离方向。这里，AGV的指示灯的正前方位置，实际上是指AGV的指示灯的正前方预设距离处的位置，此预设距离可预先设定，例如0.5米。

如图4a所示紧急疏散时工作场景中的障碍物分布示意图，该工作场景中包括两个AGV：AGVx和AGVy、以及编号分别为1、2、3、4的4个障碍物，该工作场景的安全出口位于图中的右下角位置，AGVx的指示灯(即AGVx中的黑色线条)位于图中AGVx的左侧位置，AGVy的指示灯位于图中AGVy的上方位置(即AGVy中的黑色线条)。

在以AGVx的指示灯的正前方位置为起始点，以所述工作场景中的安全出口为终结点进行路径规划时，规划出的撤离路径为图4b中所示的带箭头的弯折线，根据此撤离路径，可控制AGVx的指示灯的指示撤离方向，如图4b所示，AGVx的指示灯通过箭头方向指示出撤离方向。

在以AGVy的指示灯的正前方位置为起始点，以所述工作场景中的安全出口为终结点进行路径规划时，规划出的撤离路径与以AGVx的指示灯的正前方位置为起始点，以所述工作场景中的安全出口为终结点进行路径规划时的撤离路径有部分重合，如图4c所示，重合部分的用粗折线表示，根据此撤离路径，可控制AGVy的指示灯的指示撤离方向，如图4c所示，AGVy的指示灯通过箭头方向指示出撤离方向。

需要说明的是，在实际工作场景中，从某一位置到安全出口的路径可能有多条，按照路径规划方法规划出的撤离路径是一条最优撤离路径(如以路径长短评判路径优劣时，最短撤离路径为最优撤离路径)。另外，在实际实现中，根据AGV的指示灯的具体设置不同，可以通过不同方式指示撤离方向，例如，如果AGV的车头的左右两侧各有一个指示灯，则可以通过控制两个指示灯的一个亮一个灭来指示撤离方向；又如指示灯如果可以显示文字，也可以用文字方式指示撤离方向。

从上述图2所示本发明实施例的内容可以看出，在本发明中，当包括AGV的工作场境中发生需要紧急疏散的情况时，只需要找到工作场境中的所有围困环，然后通过调离构成各围困环的一个AGV，即可为各围困环打开一个缺口，使得工作人员可以从该缺口处撤离。而且将AGV调离时，新的停靠位置也不会出现新的围困环，因此可以完全避免因AGV的存在而导致工作人员被围困的情况。

以上对本发明实施例AGV调度方法进行了详细说明，本发明还提供了一种AGV调度装置，以下结合图5进行详细说明。

参见图5，图5是本发明实施例AGV调度装置的结构示意图，该装置500应用于包括AGV的工作场景中，如图5所示，包括处理器501和与处理器501通过总线相连的非瞬时性计算机可读存储介质502，其中，

所述非瞬时性计算机可读存储介质502，用于存储可被处理器501执行的计算机程序；所述处理器501执行所述计算机程序时实现以下步骤：

图5所示装置中，

所述处理器501，确定所述工作场景中由两个以上障碍物构成的围困环，包括：

针对所述工作场景中的每个AGV，找出该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线，如果找到，则将找到的每一闭合曲线确定为一个围困环，否则，确定该AGV不属于任何围困环；

其中，该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线，是指由包括该AGV在内的两个以上障碍物的位置连线连接而成、且直接相连的两个相邻障碍物之间的距离小于预设距离阈值的闭合曲线。

图5所示装置中，

所述处理器501，为该AGV确定一个不会构成围困环的新的停靠位置时，用于：

循环执行以下操作，直至确定出该AGV的新的停靠位置：

在所述工作场景中选择一个未被障碍物占用的位置；

图5所示装置中

所述处理器501，找出该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线，包括：

图5所示装置中，

所述AGV包括当前未被调度的静止AGV和当前正在被调度的移动AGV；

当一个AGV为静止AGV时，该AGV的停靠位置为该AGV的当前位置；

当一个AGV为移动AGV时，该AGV的停靠位置为该AGV将要被调度到的目标位置。

图5所示装置中

所述处理,501，将所述工作场景中每一围困环中的被选中AGV调度到该AGV的新的停靠位置之后，进一步用于：针对所述工作场景中的每一AGV，根据所述工作场景中的障碍物的位置，规划以该AGV的指示灯的正前方位置为起始点，以所述工作场景中的安全出口为终结点的撤离路径，根据规划的撤离路径确定以该AGV的指示灯的正前方位置为起始点的撤离方向，控制该AGV的指示灯指示该撤离方向。

本发明实施例还提供了一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如图2所示的AGV调度方法中的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种自动导引运输车AGV调度方法，应用于包括AGV的工作场景中，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述确定所述工作场景中由两个以上障碍物构成的围困环，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

为该AGV确定一个不会构成围困环的新的停靠位置的方法为：

循环执行以下操作，直至确定出该AGV的新的停靠位置：

在所述工作场景中选择一个未被障碍物占用的位置；

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，

找出该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线，包括：

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，

当一个AGV为静止AGV时，该AGV的停靠位置为该AGV的当前位置；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

将所述工作场景中每一围困环中的被选中AGV调度到该AGV的新的停靠位置之后，进一步包括：针对所述工作场景中的每一AGV，根据所述工作场景中的障碍物的位置，规划以该AGV的指示灯的正前方位置为起始点，以所述工作场景中的安全出口为终结点的撤离路径，根据规划的撤离路径确定以该AGV的指示灯的正前方位置为起始点的撤离方向，控制该AGV的指示灯指示该撤离方向。

7.一种自动导引运输车AGV调度装置，应用于包括AGV的工作场景中，其特征在于，该装置包括非瞬时计算机可读存储介质、以及与所述非瞬时计算机可读存储介质通过总线相连的处理器；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述处理器，确定所述工作场景中由两个以上障碍物构成的围困环，包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述处理器，为该AGV确定一个不会构成围困环的新的停靠位置时，用于：

循环执行以下操作，直至确定出该AGV的新的停靠位置：

在所述工作场景中选择一个未被障碍物占用的位置；

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，

所述处理器，找出该AGV所属的满足预设条件的闭合曲线，包括：

11.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，

当一个AGV为静止AGV时，该AGV的停靠位置为该AGV的当前位置；

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述处理器，将所述工作场景中每一围困环中的被选中AGV调度到该AGV的新的停靠位置之后，进一步用于：针对所述工作场景中的每一AGV，根据所述工作场景中的障碍物的位置，规划以该AGV的指示灯的正前方位置为起始点，以所述工作场景中的安全出口为终结点的撤离路径，根据规划的撤离路径确定以该AGV的指示灯的正前方位置为起始点的撤离方向，控制该AGV的指示灯指示该撤离方向。

13.一种非瞬时计算机可读存储介质，所述非瞬时计算机可读存储介质存储指令，其特征在于，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一权项所述的AGV调度方法中的步骤。