CN114256940A - 一种多机器人充电调度方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多机器人充电调度方法、装置及系统，方法包括：通过客户端采集机器人信息并对机器人进行注册；通过客户端采集充电桩信息并对充电桩进行注册；将机器人工作区域地图发送至机器人；采集注册的各个机器人的位置信息以及待充电机器人发送的充电请求；根据注册的各个充电桩的位置、各个机器人的位置信息以及待充电机器人的位置，查找最优充电桩并计算行走路径；生成指引信号并发送至所述待充电机器人，所述待充电机器人根据所述指引信号按照计算获得的行走路径移动至最优充电桩的充电等待区等待充电；生成身份确认信息分别发送至所述最优充电桩以及对应的待充电机器人；该方法能够进行身份注册及路径规划，充电效率高，可靠性强。

Description

一种多机器人充电调度方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种多机器人充电调度方法、装置及系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展，服务机器人得到了长足的发展，例如送餐机器人、迎宾机器人、广告机器人、巡检机器人等已经广泛运用于多行业多领域，因此，机器人具有非常广阔的市场价值。机器人的最大优势在于不需要休息，只需要维持一定的能量供应就可以持续不间断的工作，我们需要解决的问题就是给机器人提供持续不断的能源。现有的大部分机器人充电系统是一对一的，多种机器人工作时，我们就需要安装多台充电桩，且互相不能兼容充电。当有多种多个机器人及多个充电桩同时工作时，我们需要更加科学的方式对机器人及充电桩进行调度。
现有的多机器人充电方法已经一定程度上考虑到了多个充电桩的兼容问题及调度问题，例如，专利文献CN107154664A公开了一种多机器人自动充电调度方法，包括充电桩位置信息注册及机器人信息注册，通过机器人实时上报的需要充电的信息对待充电的机器人实现充电调度，优先调度剩余电量低的机器人与距离最近的充电桩进行配对并充电，通过红外光的方式与充电桩配对并对准充电，待充电机器人充电完成后离开充电桩并继续完成任务。
该方案能够将距离近的充电桩与低电量的机器人进行配对充电，提高了机器人的充电效率，但是规划充电方式时，仅考虑待充电的机器人，未考虑其他机器人的位置情况，容易造成充电效率的降低；并且采用红外光实现配对识别过程，缺少全局的规划、精确的行走路径计算过程及身份确认过程，调度方法准确度不够，不利于将充电效率最大化。
发明内容
本发明提供了一种多机器人充电调度方法、装置及系统，能够对机器人及充电桩的身份进行注册并进行精确的路径计算规划，充电效率高，安全性好，可靠性强。
一种多机器人充电调度方法，包括：
通过客户端采集机器人信息并对机器人进行注册；
通过客户端采集充电桩信息并对充电桩进行注册；
将机器人工作区域地图发送至机器人；
采集注册的各个机器人的位置信息以及待充电机器人发送的充电请求；
根据注册的各个充电桩的位置、各个机器人的位置信息以及待充电机器人的位置，查找最优充电桩并计算行走路径；
生成指引信号并发送至所述待充电机器人，所述待充电机器人根据所述指引信号按照计算获得的行走路径移动至最优充电桩的充电等待区等待充电；
生成身份确认信息分别发送至所述最优充电桩以及对应的待充电机器人。
进一步地，所述机器人信息包括机器人身份标识、充电方式、电池类型、额定充电电压、额定充电电流以及电池容量；
所述充电桩信息包括充电桩身份标识、充电桩所在位置坐标、充电方式、充电电压等级、充电电流、可充电电池类型。
进一步地，所述最优充电桩满足路径最短。
进一步地，查找最优充电桩并计算行走路径，包括：
确定待计算充电桩；
建立目标函数；
将接收到所述充电请求时的待充电机器人和其他机器人的位置作为初始位置；
根据预先存储的各个机器人的预设行走路径以及所述目标函数计算待充电机器人下一时间节点行走的最优位置；
根据预设的时间步长，计算下一个最优位置，直到到达所述待计算充电桩；
将到达每一个最优位置的路径距离叠加，获得到达所述待计算充电桩的最小路径距离；
计算到达每个待计算充电桩的最小路径距离，并选择当中最短的最小路径距离对应的充电桩作为最优充电桩，并生成对应的行走路径。
进一步地，定义所述目标函数为到达待计算充电桩的路径距离最小，所述目标函数通过以下公式表示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，f为目标函数，m为预设的时间步长的数量，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为第i个时间步长内的移动 距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为待充电机器人不与其他机器人发生碰撞的位置，通过预先存储的各个机器人 的预设行走路径获得，A为局部搜索的随机数，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
为最优位置，Q(t)为待充电机器人当 前位置。
进一步地，计算到达每个待计算充电桩的最小路径距离之后，还包括：
将各个充电桩的最小路径距离按照升序排序，选取预设数量个排序靠前的待选充电桩；
根据各个机器人的位置，计算所述待选充电桩的充电等待区的等待充电的机器人的数量，选择等待充电的机器人最少的待选充电桩作为最优充电桩。
进一步地，所述方法还包括：
接收各个机器人的电池信息，并当出现以下情况至少之一时生成报警信息：电池电量低于预设值，电池电压低于额定电压的10%-20%，电池温度大于预设温度值。
进一步地，所述方法还包括：
接收机器人发送的任务完成提示信号；
若收到所述任务完成提示信号且该机器人未发送充电请求，则生成作业等待导航信号并发送至所述机器人，所述机器人根据所述作业等待导航信号移动至作业等待区等待下次任务。
一种多机器人充电调度装置，包括：
机器人注册模块，用于通过客户端采集机器人信息并对机器人进行注册；
充电桩注册模块，用于通过客户端采集充电桩信息并对充电桩进行注册；
发送模块，用于将机器人工作区域地图发送至机器人；
采集模块，用于采集注册的各个机器人的位置信息以及待充电机器人发送的充电请求；
计算模块，用于根据注册的各个充电桩的位置、各个机器人的位置信息以及待充电机器人的位置，查找最优充电桩并计算行走路径；
指引模块，用于生成指引信号并发送至所述待充电机器人，所述待充电机器人根据所述指引信号按照计算获得的行走路径移动至最优充电桩的充电等待区等待充电；
身份确认模块，用于生成身份确认信息分别发送至所述最优充电桩以及对应的待充电机器人。
一种多机器人充电调度系统，包括服务器、客户端、多个机器人以及多个充电桩，所述服务器用于执行上述方法。
本发明提供的多机器人充电调度方法、装置及系统，至少包括如下有益效果：
（1）采用目标函数规划机器人与充电桩路径最小的调度方式，在缩短机器人移动路径的同时，还能够有效防止机器人之间发生碰撞，系统安全性强，效率更高；
（2）通过对每个充电桩等待充电的机器人排队数量进行计算，从全局规划充电桩的调度方式，能够更好地利用充电桩，进一步提高充电效率；
（3）通过全球唯一的机器人及充电桩身份识别码进行身份的识别及确认，调度方法准确度较高，能够有效避免身份识别出现错误，系统可靠性强。
附图说明
图1为本发明提供的多机器人充电调度方法一种实施例的流程图。
图2为本发明提供的调度方法中查找最优充电桩并计算行走路径方法一种实施例的流程图。
图3为本发明提供的多机器人充电调度装置一种实施例的结构示意图。
图4为本发明提供的多机器人充电调度系统一种实施例的结构示意图。
附图标记：101-机器人注册模块，102-充电桩注册模块，103-发送模块，104-采集模块，105-计算模块，106-指引模块，107-身份确认模块，108-报警模块，109-反馈模块，100-服务器，200-客户端，300-机器人，400-充电桩。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
参考图1，在一些实施例中，提供一种多机器人充电调度方法，包括：
S1、通过客户端采集机器人信息并对机器人进行注册；
S2、通过客户端采集充电桩信息并对充电桩进行注册；
S3、将机器人工作区域地图发送至机器人；
S4、采集注册的各个机器人的位置信息以及待充电机器人发送的充电请求；
S5、根据注册的各个充电桩的位置、各个机器人的位置信息以及待充电机器人的位置，查找最优充电桩并计算行走路径；
S6、生成指引信号并发送至所述待充电机器人，所述待充电机器人根据所述指引信号按照计算获得的行走路径移动至最优充电桩的充电等待区等待充电；
S7、生成身份确认信息分别发送至所述最优充电桩以及对应的待充电机器人。
具体地，步骤S1中，所述机器人信息包括机器人身份标识、充电方式、电池类型、额定充电电压、额定充电电流以及电池容量。
其中，充电方式包括非接触式充电和接触式充电两种。
在一种具体应用场景中，采集机器人信息并对机器人进行注册的过程如下：每个机器人背后都有用于标识身份的身份识别码，具体可以是身份标识二维码，使用安装了充电调度系统客户端APP的手机或iPad扫描机器人背后的身份识别码进入登记界面，进行机器人信息注册。当系统连接外网时，系统会根据全球唯一的机器人身份识别码自动填写机器人信息到充电调度系统，以上信息不包括通信参数，通信参数需要根据现场客户要求进行人工配置。
步骤S2中，所述充电桩信息包括充电桩身份标识、充电桩所在位置坐标、充电方式、充电电压等级、充电电流、可充电电池类型。
其中，充电方式包括非接触式充电和接触式充电两种；充电电压等级包括24V和48V两种；充电电流范围为0A-30A；可充电电池类型包括三元锂和磷酸铁锂等。
在一些实施例中，机器人和充电桩通过WIFI、蓝牙、4G、5G等方式与服务器进行通信。机器人开机时，自动通过WiFi、4G、5G等预设连接方式向服务器的调度系统注册上线；充电桩上电开机后，自动通过WiFi、4G、5G等预设连接方式向服务器的调度系统注册上线。
在一种具体应用场景中，采集充电桩信息并对充电桩进行注册的过程如下：每个充电桩背后都有用于标识身份的身份识别码，具体可以是身份标识二维码，使用安装了充电调度系统客户端APP的手机或iPad扫描充电桩背后的身份识别码进入登记界面，进行充电桩信息注册。当系统连接外网时，系统会根据全球唯一的充电桩身份识别码自动填写充电桩信息到充电调度系统，以上信息不包括通信参数，通信参数需要根据现场客户要求进行人工配置。
此外，对注册的充电桩的坐标位置进行存储。
步骤S3中，将机器人工作区域地图发送至机器人，机器人开始执行任务。
在一些实施例中，还可以对机器人位置及充电桩位置进行初始化。在机器人工作区域地图上标记合适的初始坐标位置，然后使用手机或iPad导航机器人到达预定位置，同时接受机器人发送的位置信息，确认机器人初始位置，位置设置完成。
步骤S4中，注册的机器人在执行任务过程中，按照预设频率将自身的位置信息发送至服务器。
若执行任务完成之后，机器人的剩余电量等于或低于预设值，则生成充电请求发送至服务器，服务器采集注册的各个机器人的位置信息以及待充电机器人发送的充电请求。若作业任务完成，机器人的剩余电量高于预设值，则不需要充电，机器人返回作业等待区。
若任务未完成，但机器人的电量低于低限设定值时，则执行以下步骤：
结合剩余任务预计时间及作业能耗测算完成剩余工作需要的电量，测算剩余作业任务需要电量，若电量低于最低限设定值前可以完成，则继续执行任务，若电量低于最低限设定值前不能够完成任务，则生成充电请求发送至服务器。
步骤S5中，所述最优充电桩满足路径最短。
参考图2，查找最优充电桩并计算行走路径，包括：
S51、确定待计算充电桩；
S52、建立目标函数；
S53、将接收到所述充电请求时的待充电机器人和其他机器人的位置作为初始位置；
S54、根据预先存储的各个机器人的预设行走路径以及所述目标函数计算待充电机器人下一时间节点行走的最优位置；
S55、根据预设的时间步长，计算下一个最优位置，直到到达所述待计算充电桩；
S56、将到达每一个最优位置的路径距离叠加，获得到达所述待计算充电桩的最小路径距离；
S57、计算到达每个待计算充电桩的最小路径距离，并选择当中最短的最小路径距离对应的充电桩作为最优充电桩，并生成对应的行走路径。
具体地，步骤S51中，确定的待计算充电桩，可以为空闲的充电桩，或者所有正常工作的充电桩，或者排队等待充电的机器人数量少于预设数量的充电桩。
具体地，步骤S52中，定义所述目标函数为到达待计算充电桩的路径距离最小，所述目标函数通过以下公式表示：
Figure 119926DEST_PATH_IMAGE001
；
Figure 381536DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，f为目标函数，m为预设的时间步长的数量，
Figure 789515DEST_PATH_IMAGE003
为第i个时间步长内的移动 距离，
Figure 926098DEST_PATH_IMAGE004
为待充电机器人不与其他机器人发生碰撞的位置，通过预先存储的各个机器人 的预设行走路径获得，A为局部搜索的随机数，
Figure 532660DEST_PATH_IMAGE005
为最优位置，Q(t)为待充电机器人当 前位置。
具体地，服务器预先存储有各个机器人执行任务的预设行走路径，据此可以规划出待充电机器人不与其他机器人发生碰撞的位置，根据目标函数，满足到达待计算充电桩的路径距离最小的要求，计算出最优位置，按照预设的时间步长，继续计算下一个最优位置，直到到达所述待计算充电桩，将到达每一个最优位置的路径距离叠加，获得到达所述待计算充电桩的最小路径距离；计算到达每个待计算充电桩的最小路径距离，并选择当中最短的最小路径距离对应的待计算充电桩作为最优充电桩，并生成对应的行走路径。
具体地，将每一个移动中的机器人当做一个粒子，通过粒子算法模拟机器人如何从一个位置移动到另一个位置，在这个阶段待充电机器人主要包含三个行为：避免碰撞、向最优位置方向移动和靠近最优位置。
采用附加变量计算待充电机器人的新位置，来避免与其他机器人发生碰撞：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
；（3）
Figure DEST_PATH_IMAGE007
；（4）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为待充电机器人不与其他机器人发生碰撞的位置，Q(t)为待充电机器 人当前位置，C为待充电机器人在其周围预设范围内的运动行为参数，t为迭代次数，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为控 制系数，取值从2降到1，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为待充电机器人在其周围预设范围内所有行走路径的距离之 和。
在避免了待充电机器人与其他机器人发生碰撞之后，待充电机器人向最优位置所在的方向移动：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；（5）
Figure DEST_PATH_IMAGE012
；（6）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为最优位置所在的方向，A为局部搜索的随机数，Q(t)为待充电机器 人当前位置，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为最优位置，C为待充电机器人在其周围预设范围内的运动行为参数，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为（0，1]范围内的随机数。
通过以上算法调度，不仅可以令机器人到达待计算充电桩的路径距离最小，还可以避免机器人之间发生碰撞，以免待充电机器人向充电桩进行移动时与其他机器人发生碰撞。待充电机器人移动到不与其他机器人相撞的位置后，朝着最优位置所在方向进行移动，到达新的位置。
步骤S57中，计算到达每个待计算充电桩的最小路径距离之后，还包括：
将各个充电桩的最小路径距离按照升序排序，选取预设数量个排序靠前的待选充电桩；
根据各个机器人的位置，计算所述待选充电桩的充电等待区的等待充电的机器人的数量，选择等待充电的机器人最少的待选充电桩作为最优充电桩。
确定最优充电桩之后，将对应的行走路径发送至待充电机器人，机器人根据该行走路径信息行走至对应的最优充电桩的等待区进行等待。
在一些实施例中，机器人到达充电桩充电等待区，机器人将自身的机器人信息发送至充电桩，充电桩收到机器人信息后与服务器发来的机器人信息进行校验，并向机器人返回充电桩信息，互相确认身份信息。
相互确认身份无误之后，根据机器人信息，确认机器人电池类型及充电方式，调整充电桩参数：根据机器人的电池类型、最大允许电流及充电形式，切换充电桩充电模式，调整充电桩充电参数，包括充电电压及电流限值。之后充电桩充电触头伸出，同时向外输出电能，机器人开始充电。充电完毕，充电桩关闭输出，同时充电触头缩回，机器人向服务器发送充电完成提示信号；服务器接收到机器人充电完成提示信号后，将充电桩标注为空闲状态或者等待下一个机器人充电。
在一种具体应用场景中，机器人电池类型可以为磷酸铁锂24V电池，最大允许充电电流可以为12A，充电形式可以为接触式触头充电或非接触式无线充电，充电桩充电电压可以对应调整为29.2V，充电电流限值可以对应设置为12A。
机器人充电过程中，充电桩读取电池BMS板相关数据，包括电池电压、电流、剩余电量、告警信息等，发现异常则立即切断充电桩输出，并向调度系统发送警告信息通知维护人员处理。
进一步地，所述方法还包括：
充电过程中，服务器接收各个机器人的电池信息，并当出现以下情况至少之一时生成报警信息：电池电量低于预设值，电池电压低于额定电压的10%-20%，电池温度大于预设温度值。
在一种具体实施方式中，最低电池电量的预设值为总电量的10%，即电池电量低于10%时生成报警信息；最高电池温度预设值为40℃，即电池温度高于40℃时生成报警信息；机器人实时通过电池BMS，即锂电池管理系统，检测自身电池状态信息，包括电流、电压、温度、电量等信息。
接收各个机器人的电池信息，并当出现以下情况至少之一时，提示维护人员注意，必要时进行检查：电池电量低于5%；电池电压低于额定电压的5%；电池温度高于38℃。
进一步地，机器人充电完毕向服务器发送充电完成提示信号，服务器可以为机器人分配执行任务或在作业等待区等待分配新任务。
进一步地，所述方法还包括：
机器人执行任务完成后，服务器接收机器人发送的任务完成提示信号；
若收到所述任务完成提示信号且该机器人未发送充电请求，则生成作业等待导航信号并发送至所述机器人，所述机器人根据所述作业等待导航信号移动至作业等待区等待下次任务。
如果机器人在等待区等待时间过长，导致电量下降低于预设值，机器人会再次生成充电请求，并再次执行上述的调度方法。
进一步地，在一些实施例中，所述方法还包括对机器人能耗分布的记录与分析，得到机器人预计作业时长及非作业时长，从而评价机器人的工作及充电效率，分析计算过程通过以下公式表示：
Figure DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure DEST_PATH_IMAGE017
；
其中，T非作业为非作业时长，T作业为作业时长，P电池为电池总能耗，P非作业为非作业区能耗，P作业为作业区能耗。
参考图3，在一些实施例中，还提供一种多机器人充电调度装置，包括：
机器人注册模块101，用于通过客户端采集机器人信息并对机器人300进行注册；
充电桩注册模块102，用于通过客户端采集充电桩信息并对充电桩进行注册；
发送模块103，用于将机器人工作区域地图发送至机器人300；
采集模块104，用于采集注册的各个机器人的位置信息以及待充电机器人发送的充电请求；
计算模块105，用于根据注册的各个充电桩的位置、各个机器人的位置信息以及待充电机器人的位置，查找最优充电桩并计算行走路径；
指引模块106，用于生成指引信号并发送至所述待充电机器人，所述待充电机器人根据所述指引信号按照计算获得的行走路径移动至最优充电桩的充电等待区等待充电；
身份确认模块107，用于生成身份确认信息分别发送至所述最优充电桩以及对应的待充电机器人；
其中，机器人注册模块101还用于采集机器人身份标识、充电方式、电池类型、额定充电电压、额定充电电流以及电池容量；
充电桩注册模块102还用于采集充电桩身份标识、充电桩所在位置坐标、充电方式、充电电压等级、充电电流、可充电电池类型；
计算模块105还用于：
确定待计算充电桩；
建立目标函数；
将接收到所述充电请求时的待充电机器人和其他机器人的位置作为初始位置；
根据预先存储的各个机器人的预设行走路径以及所述目标函数计算待充电机器人下一时间节点行走的最优位置；
根据预设的时间步长，计算下一个最优位置，直到到达所述待计算充电桩；
将到达每一个最优位置的路径距离叠加，获得到达所述待计算充电桩的最小路径距离；
计算到达每个待计算充电桩的最小路径距离，并选择当中最短的最小路径距离对应的充电桩作为最优充电桩，并生成对应的行走路径；
定义所述目标函数为到达待计算充电桩的路径距离最小，所述目标函数通过以下公式表示：
Figure 542336DEST_PATH_IMAGE001
；
Figure 724094DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，f为目标函数，m为预设的时间步长的数量，
Figure 398789DEST_PATH_IMAGE003
为第i个时间步长内的移动 距离，
Figure 594278DEST_PATH_IMAGE004
为待充电机器人不与其他机器人发生碰撞的位置，通过预先存储的各个机器人 的预设行走路径获得，A为局部搜索的随机数，
Figure 961806DEST_PATH_IMAGE005
为最优位置，Q(t)为待充电机器人当 前位置；
进一步地，计算模块105还用于：
将各个充电桩的最小路径距离按照升序排序，选取预设数量个排序靠前的待选充电桩；
根据各个机器人的位置，计算所述待选充电桩的充电等待区的等待充电的机器人的数量，选择等待充电的机器人最少的待选充电桩作为最优充电桩；
在一些实施例中，所述装置还包括报警模块108，用于接收各个机器人的电池信息，并当出现以下情况至少之一时生成报警信息：电池电量低于预设值，电池电压低于额定电压的10%-20%，电池温度大于预设温度值。
在一些实施例中，所述装置还包括反馈模块109，用于接收机器人发送的任务完成提示信号；若收到所述任务完成提示信号且该机器人未发送充电请求，则生成作业等待导航信号并发送至所述机器人，所述机器人根据所述作业等待导航信号移动至作业等待区等待下次任务。
参考图4，在一些实施例中，还提供一种多机器人充电调度系统，包括服务器100、客户端200、多个机器人300以及多个充电桩400，所述服务器100用于执行上述方法。
本实施例提供的多机器人充电调度方法、装置及系统，采用目标函数规划机器人与充电桩路径最小的调度方式，在缩短机器人移动路径的同时，还能够有效防止机器人之间发生碰撞，系统安全性强，效率更高；通过对每个充电桩等待充电的机器人排队数量进行计算，从全局规划充电桩的调度方式，能够更好地利用充电桩，进一步提高充电效率；通过全球唯一的机器人及充电桩身份识别码进行身份的识别及确认，调度方法准确度较高，能够有效避免身份识别出现错误，系统可靠性强。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。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，倘若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。

Claims (10)

1.一种多机器人充电调度方法，其特征在于，包括：
通过客户端采集机器人信息并对机器人进行注册；
通过客户端采集充电桩信息并对充电桩进行注册；
将机器人工作区域地图发送至机器人；
采集注册的各个机器人的位置信息以及待充电机器人发送的充电请求；
根据注册的各个充电桩的位置、各个机器人的位置信息以及待充电机器人的位置，查找最优充电桩并计算行走路径；
生成指引信号并发送至所述待充电机器人，所述待充电机器人根据所述指引信号按照计算获得的行走路径移动至最优充电桩的充电等待区等待充电；
生成身份确认信息分别发送至所述最优充电桩以及对应的待充电机器人。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人信息包括机器人身份标识、充电方式、电池类型、额定充电电压、额定充电电流以及电池容量；
所述充电桩信息包括充电桩身份标识、充电桩所在位置坐标、充电方式、充电电压等级、充电电流、可充电电池类型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优充电桩满足路径最短。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，查找最优充电桩并计算行走路径，包括：
确定待计算充电桩；
建立目标函数；
将接收到所述充电请求时的待充电机器人和其他机器人的位置作为初始位置；
根据预先存储的各个机器人的预设行走路径以及所述目标函数计算待充电机器人下一时间节点行走的最优位置；
根据预设的时间步长，计算下一个最优位置，直到到达所述待计算充电桩；
将到达每一个最优位置的路径距离叠加，获得到达所述待计算充电桩的最小路径距离；
计算到达每个待计算充电桩的最小路径距离，并选择当中最短的最小路径距离对应的充电桩作为最优充电桩，并生成对应的行走路径。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，定义所述目标函数为到达待计算充电桩的路径距离最小，所述目标函数通过以下公式表示：
Figure 33245DEST_PATH_IMAGE001
；
Figure 153648DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，f为目标函数，m为预设的时间步长的数量，
Figure 44637DEST_PATH_IMAGE003
为第i个时间步长内的移动距 离，
Figure 846371DEST_PATH_IMAGE004
为待充电机器人不与其他机器人发生碰撞的位置，通过预先存储的各个机器人的 预设行走路径获得，A为局部搜索的随机数，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为最优位置，Q(t)为待充电机器人当前 位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，计算到达每个待计算充电桩的最小路径距离之后，还包括：
将各个充电桩的最小路径距离按照升序排序，选取预设数量个排序靠前的待选充电桩；
根据各个机器人的位置，计算所述待选充电桩的充电等待区的等待充电的机器人的数量，选择等待充电的机器人最少的待选充电桩作为最优充电桩。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收各个机器人的电池信息，并当出现以下情况至少之一时生成报警信息：电池电量低于预设值，电池电压低于额定电压的10%-20%，电池温度大于预设温度值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收机器人发送的任务完成提示信号；
若收到所述任务完成提示信号且该机器人未发送充电请求，则生成作业等待导航信号并发送至所述机器人，所述机器人根据所述作业等待导航信号移动至作业等待区等待下次任务。
9.一种多机器人充电调度装置，其特征在于，包括：
机器人注册模块，用于通过客户端采集机器人信息并对机器人进行注册；
充电桩注册模块，用于通过客户端采集充电桩信息并对充电桩进行注册；
发送模块，用于将机器人工作区域地图发送至机器人；
采集模块，用于采集注册的各个机器人的位置信息以及待充电机器人发送的充电请求；
计算模块，用于根据注册的各个充电桩的位置、各个机器人的位置信息以及待充电机器人的位置，查找最优充电桩并计算行走路径；
指引模块，用于生成指引信号并发送至所述待充电机器人，所述待充电机器人根据所述指引信号按照计算获得的行走路径移动至最优充电桩的充电等待区等待充电；
身份确认模块，用于生成身份确认信息分别发送至所述最优充电桩以及对应的待充电机器人。
10.一种多机器人充电调度系统，其特征在于，包括服务器、客户端、多个机器人以及多个充电桩，所述服务器用于执行如权利要求1-8任一所述的方法。
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