CN114153211B - 多机器人过窄通道的调度方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种多机器人过窄通道的调度方法、装置、设备及存储介质，涉及新一代信息技术和生物医药产业。该方法包括：获取窄通道区域、中心坐标；实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据当前位置坐标判断多台机器人是否进入窄通道区域；若多台机器人进入窄通道区域，则根据多台机器人的当前位置坐标确定多台机器人的行驶方向；根据多台机器人的行驶方向以及多台机器人与中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台机器人按照所确定的调度策略行驶。本发明根据多台述机器人的行驶方向以及多台机器人与中心坐标的远近确定调度策略，按照所确定的调度策略控制多台机器人行驶，有效地避免多台机器人通过窄通道时出现拥堵的问题。
Description
技术领域
本发明涉及新一代信息技术和生物医药产业，尤其涉及一种多机器人过窄通道的调度方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着科学技术的发展，机器人的应用越来越频繁，例如在医院中，药品、耗材转运工作量巨大，各个病区医护人员负责住院患者的治疗及护理工作，每日需从中心药房领取病区患者医嘱药品，通过人工转运耗时耗力，通过机器人自动转运可以提高效率，减轻了医护人员负担。
但不同病区科室需要多台机器人，多台机器人在无调度的情况下容易导致多台机器人的任务无法完成。例如多台机器人在窄通道同向相遇时，多台机器人同时感应前方故障，但又无机器人退让导致窄通道出现拥堵的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种多机器人过窄通道的调度方法、装置、设备及存储介质，旨在解决多台机器人过窄通道时无机器人退让导致窄通道出现拥堵的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种多机器人过窄通道的调度方法，该方法包括：获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点；实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域；若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向；根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。
优选地，所述根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略的步骤包括：当判定多台所述机器人同向行驶时，确定所述调度策略为第一调度策略；当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定所述调度策略。
优选地，所述当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定所述调度策略的步骤包括：确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标近的机器人的调度策略为第一调度策略；确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标远的机器人的调度策略为第二调度策略；若相向行驶的多台所述机器人离所述中心坐标的远近相等，则确定多台所述机器人的调度策略为第三调度策略。
优选地，所述第一调度策略包括：台所述同向行驶的机器人依次通过所述窄通道；或离所述中心坐标近的机器人依次通过所述窄通道。
优选地，所述窄通道的垂直中心线的一侧设有避让点，所述第二调度策略为：离所述中心坐标远的机器人前往所述避让点；预设时间内所述窄通道无机器人通过后，离所述中心坐标远的机器人启动并依次通过所述窄通道。
优选地，确定多台所述机器人与所述避让点的远近，所述第三调度策略为：多台所述机器人中离所述避让点远的机器人依次通过所述窄通道；多台所述机器人中离所述避让点近的机器人前往所述避让点，预设时间内所述窄通道无机器人通过后，多台所述机器人中离所述避让点近的机器人启动并依次通过所述窄通道。
优选地，所述根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向包括：根据多台所述机器人的当前位置坐标通过公式Vi＝{(xi-x0)/dt，(yi-y0)/dt}计算多台所述机器人相对于所述中心坐标的速度向量，其中Vi为第i台机器人相对于所述中心坐标的速度向量，(xi，yi)为第i台机器人的当前位置坐标，(x0，y0)为中心坐标，i＝1，2，3...；通过公式cosθ＝(Vi·Vj)/|Vi|*|Vj|计算所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，其中Vj为第j台机器人相对于所述中心坐标的速度向量，cosθ为第i台机器人与第j台机器人的速度向量之间的夹角余弦值，θ为第i台机器人与第j台机器人的速度向量之间的夹角值，i≠j，j＝1，2，3...；根据所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，确定与所述速度向量对应的机器人的行驶方向。
第二方面，本发明实施例还提供了一种多机器人过窄通道的调度装置，该装置包括：第一获取单元，用于获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点；第一判断单元，用于实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域；第一确定单元，用于若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向；确定及控制单元，用于根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。
第三方面，本发明实施例还提供了一种多机器人过窄通道的调度设备，所述多机器人过窄通道的调度设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行上述计算机程序时实现上述方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时实现上述方法。
本发明实施例提供了一种多机器人过窄通道的调度方法、装置、设备及存储介质，其中所述方法包括：获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点；实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域；若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向；根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。本发明的方法通过判断多台机器人进入窄通道区域后，根据多台机器人的行驶方向以及多台机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台机器人按照所确定的调度策略行驶，有效地避免了多台机器人通过窄通道时出现拥堵的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度方法的系统架构图；
图2为本发明实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度方法中机器人的位置确定示意图；
图3为本发明实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度方法流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度方法的子流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度方法的子流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度装置的示意性框图；
图7为本发明实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
本发明实施例提出的技术方案可应用于智慧科技中以推动智慧医疗系统的建设。
本发明实施例的多机器人过窄通道的调度方法可应用于用户终端，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等智能设备。用户终端通过云服务与机器人之间进行通信以控制机器人的调度策略来实现本发明的调度方法。在同一楼层执行任务的多台机器人的预先设定的行驶路径中包含同一窄通道的情况下，用户终端执行多机器人过窄通道的调度方法以实现对多机器人过窄通道的调度，防止拥堵的发生。
请参考图1，为本发明实施例提供的多机器人抢目标点的调度方法的系统架构图，如图1所示，本发明实施例提供的多机器人抢目标点的调度系统包括调度模块1、通信模块和终端模块3(机器人)，其中调度模块1设置于服务器10中或医院的本地服务器上，通信模块包括设置于服务器中的服务端通讯装置，以及与服务器通讯的路由器21、无线接入点22，以及设置在终端模块3，即机器人中的移动通讯装置；其中服务器10可以是独立服务器或独立服务器中的虚拟主机区域，也可以是多台服务器形成的服务器集群，机器人、路由器21和无线接入点22包括多个，多个机器人通过附近的多个路由器21和无线接入点22与服务器10中的调度模块1进行通讯。
调度模块1通过通信模块能够获取终端模块3所在的位置，调度模块1通过获取的终端模块3的点位坐标进行数学运算并及时向终端模块3发送控制指令和消息。
具体地，本申请实施例通过方向传感器和加速度传感器实现确定待检测物体的室内定位，方向传感器用于感应确定待检测物体的当前位置，方向传感器可以返回多个角度，通过多个角度可以确定待检测物体的摆放状态。
例如，方向传感器通过返回三个角度，来确定待检测物体绕Z轴旋转时的角度、以及前后左右的抬起倾斜角度，在本实施例中，由于机器人停放在水平地面，无需获取机器人前后左右的抬起倾斜角度，因此只需要方向传感器返回相对地面垂直轴、即绕Z轴旋转时的方向角θ。
请参考图2，为本发明实施例提供的一种多机器人抢目标点的调度方法中机器人的位置确定示意图。方向角θ表示机器人顶部朝向与正北方的夹角，当机器人绕着Z轴旋转时，该角度值发生改变。例如，当该方向角θ为0度时，表明机器人顶部朝向正北，该方向角θ为90度时，表明机器人顶部朝向正东，该方向角θ为180度时，表明机器人朝向正南；该方向角θ为270度时，表明机器人顶部朝向正西。
加速度传感器可以返回一个三维向量显示机器人在各个方向的加速度，由于机器人停放在水平地面，只需获取地面水平面所在平面的X，Y方向上的加速度即可，无需获取垂直Z轴方向的加速度或重力加速度。
本实施例通过设置成本较低的方向传感器和加速度传感器，可以在已知初始位置的情况下，在无地标以及无需设置视觉摄像机或激光雷达等成本较高的硬件条件下，以及通过简单配置和较小的运算量，通过加速度值和方向角感知机器人在行进过程中的加速度和方向角，并利用这些数据对行走路线进行相对定位，从而达到对机器人进行定位跟踪的目的。
请参见图2，若已知初始位置坐标为(X0，Y0)，设置机器人的初始角度为指北，通过方向传感器获得的角度为θk，通过加速度传感器获取的步长为dk，则机器人的当前坐标为
通过上一步长的位置坐标信息，定时通过方向传感器获得的机器人的旋转角度，通过加速度传感器获取的下一步长计算机器人当前的位置坐标信息，将机器人坐标信息以特定频率上传至服务器中。
在一实施例中，还可以通过在机器人中设置GPS模块，通过GPS模块获取机器人的GPS坐标来获取机器人的当前坐标，还可以通过SLAM(Simultaneous Localization AndMapping，同步定位与地图构建)来进行机器人的行驶地图构建和位置坐标计算更新。
相对于在室内使用时GPS信号较弱，以及通过SLAM较高的学习成本和硬件成本，本实施例通过方向传感器和加速度传感器即可实现机器人室内的定位和坐标上传。
另外，为了防止通过方向传感器和加速度传感器计算得到的位置信息出现误差，通过设置多个地标坐标点以及距离传感器，距离传感器例如超声波测距单元、激光测距单元，通过定时启动距离传感器获取与地标坐标点的距离来计算当前机器人的位置，对机器人的当前位置进行校正，例如当机器人触碰到墙壁或障碍物时，此时机器人加速度传感器输出值超过阈值，在加速度传感器输出值超过阈值时的位置坐标设置为地标坐标点并存储在服务器中。
请参阅图3，图3是本发明实施例提供的多机器人过窄通道的调度方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括以下步骤S1-S4。
S1，获取窄通道区域、中心坐标。
具体实施中，获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点。具体地，在一实施例中，假设，窄通道的长度为2L，窄通道中心坐标为(x0，y0)。具体地，窄通道区域为只能允许一台机器人单向通过的区域，同向行驶的多台机器人可依次通行；相向行驶的多台机器人在没有调度的情况下，极易出现拥堵的情况。
S2，实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域。
具体实施中，实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域。具体地，在一实施例中，若机器人的当前位置坐标落入窄通道区域内，则判断该机器人进入了窄通道区域。
需要说明的是，实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，其中所有机器人为同一楼层的机器人，且其行驶路径中均包含待通过的窄通道。
S3，若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向。
具体实施中，若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向。具体地，在一实施例中，若出现多台机器人进入窄通道区域，对多台机器人进行何种的调度策略还需进一步判断多台机器人的行驶方向。
需要说明的是，若多台所述机器人中只有一台进入窄通道区域，则该机器人可以顺利通过窄通道，不会出现拥堵，无需对机器人进行调度；若多台所述机器人未进入窄通道区域，也无需进行调度；故若出现两台或两台以上的机器人进入窄通道区域，则判断多台机器人的行驶方向以便选择合适的调度策略。
具体地，在一实施例中，参见图4，所述根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向的步骤具体包括：步骤S301-S303。
S301，根据多台所述机器人的当前位置坐标通过公式计算多台所述机器人相对于所述中心坐标的速度向量。
具体实施中，根据多台所述机器人的当前位置坐标通过公式Vi＝{(xi-x0)/dt，(yi-y0)/dt}计算多台所述机器人相对于所述中心坐标的速度向量，其中Vi为第i台机器人相对于所述中心坐标的速度向量，(xi，yi)为第i台机器人的当前位置坐标，(x0，y0)为中心坐标，i＝1，2，3...。具体地，在一实施例中，假设一台机器人B的当前位置坐标为(x2，y2)，根据当前位置坐标以及中心坐标计算得到机器人B的速度向量表示为：
V2＝{(x2-x0)/dt，(y2-y0)/dt}
同理可得，机器人A的速度向量为：
V1＝{(x1-x0)/dt，(y1-y0)/dt}，通过计算多台机器人相对于中心坐标的速度向量以便判断多台机器人的行驶方向。
S302，通过公式计算所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值。
具体实施中，通过公式cosθ＝(Vi·Vj)/|Vi|*|Vj|计算所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，其中Vj为第j台机器人相对于所述中心坐标的速度向量，cosθ为第i台机器人与第j台机器人的速度向量之间的夹角余弦值，θ为第i台机器人与第j台机器人的速度向量之间的夹角值，i≠j，j＝1，2，3...。具体地，在一实施例中，已知两台机器人的速度向量便可根据以下公式计算得到两速度向量之间的夹角余弦值：
cosθ＝(V1·V2)/|V1|*|V2|，根据速度向量的夹角余弦值判断两机器人的行驶方向。同理可计算得到多台机器人两两之间的夹角余弦值。在一实施例中，可通过计算得到多台机器人两两之间的夹角值。
S303，根据所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，确定与所述速度向量对应的机器人的行驶方向。
具体实施中，根据所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，确定与所述速度向量对应的机器人的行驶方向。具体地，在一实施例中，若cosθ<0，即两台机器人相对于中心坐标的速度夹角大于90°，则判断两个机器人相向行驶；若cosθ>0，即两台机器人相对于中心坐标的速度夹角小于90°，则判断两个机器人同向行驶，在一实施例中，可通过计算得到多台机器人两两之间的夹角值来判断机器人的行驶方向。
需要说明的是，可在多台机器人速度向量中定义一个机器人的行驶方向为正方向，则与该速度向量之间的夹角余弦值小于0的机器人的行驶方向为反方向；与该速度向量之间的夹角余弦值大于0的机器人的行驶方向为正方向。
在一实施例中，可能出现多台机器人从窄通道的同一端进入或多台机器人分别从窄通道的两端进入的情况，用户终端根据不同的情况执行不同的调度策略，以达到避让的目的。
S4，根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。
具体实施中，根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。具体地，在一实施例中，根据多台述机器人的行驶方向以及多台机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台机器人按照所确定的调度策略行驶，可有效地避免多台机器人通过窄通道时出现拥堵的问题。
在一实施例中，假设其中一台机器人A的当前位置坐标为(x1，y1)，则确定该台机器人与窄通道的中心坐标的远近的公式为L1＝(x1-x0)2+(y1-y0)2。同理根据机器人的当前位置坐标可计算得到多台机器人与中心坐标的远近。计算得到的L值大，则说明该机器人离中心坐标远，反之则近，通过该计算公式无需计算确切的距离值，便可确定机器人与中心坐标的远近，可在大量的运算过程中节省计算时间。
具体地，在一实施例中，以上步骤S4具体包括：步骤S41-S42。
S41，当判定多台所述机器人同向行驶时，确定所述调度策略为第一调度策略。
具体实施中，当判定多台所述机器人同向行驶时，确定所述调度策略为第一调度策略。具体地，在一实施例中，第一调度策略为多台同向行驶的机器人依次通过窄通道，即多台同向行驶的机器人按照预先设定的行驶路径行驶。因同向行驶的多台机器人不会导致拥堵，故多台同向行驶的机器人依次通过窄通道。在一实施例中，多台同向行驶的机器人包括在前一台机器人未通过窄通道或通过窄通道后预设时间内能进入窄通道的其他机器人。其中，预设时间一般设置为2s，用户也可根据实际情况来进行设置。
例如，机器人A与B先后从正方向进入窄通道，机器人A与B依次按照预先设定的行驶路径通过窄通道，在机器人B未通过窄通道或通过窄通道后2s内，机器人C从正方向进入窄通道，机器人C按照预先设定的行驶路径通过窄通道。
S42，当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定所述调度策略。
具体实施中，当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定所述调度策略。具体地，在一实施例中，参见图5，以上步骤S42具体包括：步骤S421-S423。
S421，确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标近的机器人的调度策略为第一调度策略。
具体实施中，确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标近的机器人的调度策略为第一调度策略。具体地，在一实施例中，进入在通道中且离中心坐标近的机器人依次通过窄通道，离所述中心坐标远的机器人执行其他调度策略为离中心坐标近的机器人避让，防止窄通道出发生拥堵。
需要说明的是，离所述中心坐标近的机器人包括与离所述中心坐标近的机器人同一方向且在前一台机器人未通过窄通道或通过窄通道后预设时间内能进入窄通道的其他机器人。其中，预设时间一般设置为2s，用户也可根据实际情况来进行设置。
S422，确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标远的机器人的调度策略为第二调度策略。
具体实施中，确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标远的机器人的调度策略为第二调度策略。具体地，在一实施例中，窄通道的垂直中心线的一侧设有避让点，离中心坐标远的机器人前往所述避让点；在预设时间内待窄通道无机器人通过后，即离所述中心坐标近的机器人已经全部通过窄通道的预设时间后，离所述中心坐标远的机器人启动并依次通过所述窄通道，即离中心坐标远的机器人按照预先设定的行驶路径行驶。将相向行驶中离中心坐标远的机器人调度进入避让点以防止窄通道拥堵的发生。预设时间可设置为2s，用户可根据实际情况来设置预设时间，在此不作具体地限定。
例如，机器人A从正方向先进入窄通道，机器人B从反方向后进入窄通道，经判断机器人A为离中心坐标近的机器人，机器人A先按照预先设定的行驶路径通过窄通道，机器人B前往所述避让点，在机器人A通过窄通道后2s内，机器人C从正方向进入窄通道，机器人C按照预先设定的行驶路径通过窄通道，机器人C通过窄通道2s后，机器人B启动离开避让点进入窄通道，按照预先设定的行驶路径通过窄通道。
S423，若相向行驶的多台所述机器人离所述中心坐标的远近相等，则确定多台所述机器人的调度策略为第三调度策略。
具体实施中，若相向行驶的多台所述机器人离所述中心坐标的远近相等，则确定多台所述机器人的调度策略为第三调度策略。具体地，在一实施例中，当相向行驶的多台所述机器人离中心坐标的远近相等时，无法通过机器人离中心坐标的远近来确定机器人的调度策略，故引入机器人与避让点的远近来对多台机器人进行调度。确定机器人与避让点的远近的确定与确定机器人与中心坐标的远近的方法相似，故在此不再赘述。
在一实施例中，避让点设置于窄通道垂直中心线的一侧，当多台机器人与中心坐标的远近相等时，因避让点不在窄通道的垂直中心线上，故多台机器人与避让点的远近不相等。通过计算多台所述机器人与所述避让点的远近，第三调度策略为：多台所述机器人中离所述避让点远的机器人依次通过所述窄通道；多台所述机器人中离所述避让点近的机器人前往所述避让点，预设时间内所述窄通道无机器人通过后，多台所述机器人中离所述避让点近的机器人启动并依次通过所述窄通道，按照预先设定的行驶路径行驶。
例如，机器人A从正方向进入窄通道，机器人B从反方向与机器人A同时进入窄通道，机器人A与机器人B离中心坐标的远近相等，经判断机器人A离避让点远，机器人A按照预先设定的行驶路径通过窄通道，机器人B前往所述避让点，在机器人B进入窄通道之前，机器人C从正方向进入窄通道，机器人C按照预先设定的行驶路径跟随机器人A通过窄通道，机器人C通过窄通道2s后，机器人B启动离开避让点进入窄通道，按照预先设定的行驶路径通过窄通道。
需要说明的是，在控制多台机器人按照确定的调度策略行驶的过程中，随着多台机器人的位置变化，在一调度策略未执行完毕时，可切换至另一调度策略。
本发明实施例提供了一种多机器人过窄通道的调度方法包括：获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点；实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域；若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向；根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。本发明的方法通过判断多台机器人进入窄通道区域后，根据多台述机器人的行驶方向以及多台机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台机器人按照所确定的调度策略行驶，有效地避免了多台机器人通过窄通道时出现拥堵的问题。
图6是本发明实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度装置的示意性框图。如图6所示，对应于以上多机器人过窄通道的调度方法，本发明还提供一种多机器人过窄通道的调度装置100。该多机器人过窄通道的调度装置100包括用于执行上述多机器人过窄通道的调度方法的单元，该装置可以被配置于台式电脑、平板电脑、手提电脑等终端中。具体地，请参阅图6，该多机器人过窄通道的调度装置100包括第一获取单元101、第一判断单元102、第一确定单元103、以及确定及控制单元104。
所述第一获取单元101用于获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点；所述第一判断单元102用于，实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域；所述第一确定单元103用于若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向；所述确定及控制单元104用于根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。
在一实施例中，所述确定及控制单元104包括：第二确定单元以及第三确定单元；所述第二确定单元用于当判定多台所述机器人同向行驶时，确定所述调度策略为第一调度策略；所述第三确定单元用于当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定所述调度策略。
在一实施例中，所述第三确定单元包括：第四确定单元、第五确定单元以及第六确定单元；所述第四确定单元用于确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标近的机器人的调度策略为第一调度策略；所述第五确定单元用于确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标远的机器人的调度策略为第二调度策略；所述第六确定单元用于若相向行驶的多台所述机器人离所述中心坐标的远近相等，则确定多台所述机器人的调度策略为第三调度策略。
在一实施例中，所述第一调度策略包括：多台所述同向行驶的机器人依次通过所述窄通道；或离所述中心坐标近的机器人依次通过所述窄通道。
在一实施例中，所述窄通道的两端分别设置有避让点，所述第二调度策略为：离所述中心坐标远的机器人前往所述避让点；预设时间内所述窄通道无机器人通过后，离所述中心坐标远的机器人启动并依次通过所述窄通道。
在一实施例中，计算多台所述机器人与所述避让点的远近，所述第三调度策略为：多台所述机器人中离所述避让点远的机器人依次通过所述窄通道；
多台所述机器人中离所述避让点近的机器人前往所述避让点，预设时间内所述窄通道无机器人通过后，多台所述机器人中离所述避让点近的机器人启动并依次通过所述窄通道。
在一实施例中，所述第一确定单元103包括：第一计算单元、第二计算单元以及第七确定单元；所述第一计算单元用于根据多台所述机器人的当前位置坐标通过公式Vi＝{(xi-x0)/dt，(yi-y0)/dt}计算多台所述机器人相对于所述中心坐标的速度向量，其中Vi为第i台机器人相对于所述中心坐标的速度向量，(xi，yi)为第i台机器人的当前位置坐标，(x0，y0)为中心坐标，i＝1，2，3...；所述第二计算单元用于通过公式cosθ＝(Vi·Vj)/|Vi|*|Vj|计算所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，其中Vj为第j台机器人相对于所述中心坐标的速度向量，cosθ为第i台机器人与第j台机器人的速度向量之间的夹角余弦值，θ为第i台机器人与第j台机器人的速度向量之间的夹角值，i≠j，j＝1，2，3...；所述第七确定单元用于根据所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，确定与所述速度向量对应的机器人的行驶方向。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述多机器人过窄通道的调度装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述多机器人过窄通道的调度装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图7所示的多机器人过窄通道的调度设备上运行。
请参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种多机器人过窄通道的调度设备的示意性框图。该多机器人过窄通道的调度设备300是上位机。其中，上位机可以是平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等电子设备。
参阅图7，该多机器人过窄通道的调度设备300包括通过系统总线301连接的处理器302、存储器和网络接口305，其中，存储器可以包括非易失性存储介质303和内存储器304。
该非易失性存储介质303可存储操作系统3031和计算机程序3032。该计算机程序3032被执行时，可使得处理器302执行一种多机器人过窄通道的调度方法。
该处理器302用于提供计算和控制能力，以支撑整个多机器人过窄通道的调度设备300的运行。
该内存储器304为非易失性存储介质303中的计算机程序3032的运行提供环境，该计算机程序3032被处理器302执行时，可使得处理器302执行一种多机器人过窄通道的调度方法。
该网络接口305用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的多机器人过窄通道的调度设备300的限定，具体的多机器人过窄通道的调度设备300可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
其中，所述处理器302用于运行存储在存储器中的计算机程序3032，以实现如下步骤：
获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点；实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域；若出现多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向；根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。
在一实施例中，所述根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略的步骤包括：当判定多台所述机器人同向行驶时，确定所述调度策略为第一调度策略；当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定所述调度策略。
在一实施例中，所述当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略的步骤包括：确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标近的机器人的调度策略为第一调度策略；确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标远的机器人的调度策略为第二调度策略；若相向行驶的多台所述机器人离所述中心坐标的远近相等，则确定多台所述机器人的调度策略为第三调度策略。
在一实施例中，所述第一调度策略包括：多台所述同向行驶的机器人依次通过所述窄通道；或离所述中心坐标近的机器人依次通过所述窄通道。
在一实施例中，所述窄通道的两端分别设置有避让点，所述第二调度策略为：离所述中心坐标远的机器人前往所述避让点；预设时间内所述窄通道无机器人通过后，离所述中心坐标远的机器人启动并依次通过所述窄通道。
在一实施例中，确定多台所述机器人与所述避让点的远近，所述第三调度策略为：多台所述机器人中离所述避让点远的机器人依次通过所述窄通道；多台所述机器人中离所述避让点近的机器人前往所述避让点，预设时间内所述窄通道无机器人通过后，多台所述机器人中离所述避让点近的机器人启动并依次通过所述窄通道。
在一实施例中，所述根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向包括：根据多台所述机器人的当前位置坐标计算多台所述机器人相对于所述中心坐标的速度向量；计算所述速度向量两两之间的夹角余弦值；根据所述速度向量之间的夹角余弦值，确定与所述速度向量对应的机器人的行驶方向。
应当理解，在本申请实施例中，处理器302可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器302还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质可以是非易失性，也可以是易失性。该计算机程序被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序。该计算机程序被处理器执行时使处理器执行本发明多机器人过窄通道的调度方法的上述任意实施例。
所述存储介质为实体的、非瞬时性的存储介质，例如可以是U盘、行驶硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的实体存储介质。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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，各个单元的划分，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。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该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，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明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多机器人过窄通道的调度设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
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，尚且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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种多机器人过窄通道的调度方法，其特征在于，包括：
获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点；
实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域；
若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向；
根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶；
所述根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略的步骤包括：
当判定多台所述机器人同向行驶时，确定所述调度策略为第一调度策略；其中，所述第一调度策略包括多台所述同向行驶的机器人依次通过所述窄通道；
当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定所述调度策略；
所述当判定多台所述机器人相向行驶时，根据多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定所述调度策略的步骤包括：
确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标近的机器人的调度策略为第一调度策略；其中，所述第一调度策略包括离所述中心坐标近的机器人依次通过所述窄通道；
确定相向行驶的多台所述机器人中离所述中心坐标远的机器人的调度策略为第二调度策略；
若相向行驶的多台所述机器人离所述中心坐标的远近相等，则确定多台所述机器人的调度策略为第三调度策略；
所述窄通道的垂直中心线的一侧设有避让点，所述第二调度策略为：
离所述中心坐标远的机器人前往所述避让点；
预设时间内所述窄通道无机器人通过后，离所述中心坐标远的机器人启动并依次通过所述窄通道；
确定多台所述机器人与所述避让点的远近，所述第三调度策略为：
多台所述机器人中离所述避让点远的机器人依次通过所述窄通道；
多台所述机器人中离所述避让点近的机器人前往所述避让点，预设时间内所述窄通道无机器人通过后，多台所述机器人中离所述避让点近的机器人启动并依次通过所述窄通道。
2.根据权利要求1所述的多机器人过窄通道的调度方法，其特征在于，所述根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向包括：
根据多台所述机器人的当前位置坐标通过公式
计算多台所述机器人相对于所述中心坐标的速度向量，其中Vi为第i台机器人相对于所述中心坐标的速度向量，（xi，yi）为第i台机器人的当前位置坐标，（x0，y0）为中心坐标，i=1，2，3...；
通过公式
计算所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，其中Vj为第j台机器人相对于所述中心坐标的速度向量，
为第i台机器人与第j台机器人的速度向量之间的夹角余弦值，
为第i台机器人与第j台机器人的速度向量之间的夹角值，
，j=1，2，3...；
根据所述速度向量之间的夹角余弦值或夹角值，确定与所述速度向量对应的机器人的行驶方向。
3.一种应用于如权利要求1-2任一项所述的多机器人过窄通道的调度方法的调度装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取窄通道区域、中心坐标，其中，所述中心坐标位于所述窄通道区域中心点；
第一判断单元，用于实时获取待通过窄通道的机器人的当前位置坐标，根据所述当前位置坐标判断多台所述机器人是否进入所述窄通道区域；
第一确定单元，用于若多台所述机器人进入所述窄通道区域，则根据多台所述机器人的当前位置坐标确定多台所述机器人的行驶方向；
确定及控制单元，用于根据多台所述机器人的行驶方向以及多台所述机器人与所述中心坐标的远近确定调度策略，并控制多台所述机器人按照所确定的调度策略行驶。
4.一种多机器人过窄通道的调度设备，其特征在于，所述多机器人过窄通道的调度设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-2中任一项所述的方法。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的方法。
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