CN114819416B - 基于自主移动机器人的调度方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能调度领域，尤其涉及一种基于自主移动机器人的调度系统，包括路线生成模块、路线检测模块、机器人数据模块、中控模块，中控模块通过自主移动机器人的移动目标位置确定自主移动机器人的最佳移动路线并控制自主移动机器人移动，当多个自主移动机器人选取同一移动路线为最佳移动路线导致该条路线无法满足移动需求时，中控模块通过各自主移动机器人的移动距离与移动紧急度计算各自主移动机器人的移动优先级评分，并根据评分确定在选取的移动路线上运行的自主移动机器人。根据待移动的机器人的紧急度和自主移动机器人预计需移动的距离来确定优先运输的机器人，实现了对自主移动机器人行驶路线的精细化调控。

Description

基于自主移动机器人的调度方法及系统

技术领域

本发明涉及机器人调度技术领域，尤其涉及基于自主移动机器人的调度方法及系统。

背景技术

自主移动机器人在自动化物流系统中占据着越来越重要的地位。导致这种现象的原因主要有两点，其一，是因为自主移动机器人通常以轮式移动为主，相较于步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势；其二，是因为与物料输送中常用的其他设备相比，自主移动机器人的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，自主移动机器人广泛应用于汽车制造、机械、电子、钢铁、化工、医药、印刷、仓储、运输业和商业上。中国专利公开号，CN111885550A公开了种分布式自主移动机器人调度系统，该系统框架主要包括机器人自主状态检测与数据共享单元、分布式任务分配单元、交通自主协调单元、数据库集群与同步单元、外部统一访问虚拟接口。自主移动机器人负责各自数据的采集，并通过无线通讯模块与其他机器人进行数据和信息的交互。

现有技术中，无法根据自主移动机器人的数量以及移动运输的紧迫性对移动路线进行优化，从而影响自主移动机器人的运输效率。

发明内容

为此，本发明提供一种基于自主移动机器人的调度方法及系统，用于解决现有技术中无法对移动路线的效率进行评价从而选择适宜的自动引导车运输路线，并且无法根据自主移动机器人的数量以及待移动机器人的紧迫性对移动路线进行优化，从而影响自主移动机器人的运输效率。

为实现上述目的，本发明提供一种基于自主移动机器人的调度系统，包括，

路线生成模块，其内设置有环境地图，并能够根据环境地图生成移动路线；

路线检测模块，用以监测各移动路线上的自主移动机器人运行信息；

机器人数据模块，其内设置有各自主移动机器人的各项数据；

中控模块，其与所述路线生成模块、所述路线检测模块、所述机器人数据模块分别相连，用以对运行的自主移动机器人进行路线调度；在对自主移动机器人进行路线分配时，所述中控模块通过自主移动机器人的移动目标位置确定自主移动机器人的最佳移动路线并控制自主移动机器人移动，当多个自主移动机器人选取同一移动路线为最佳移动路线导致选取的移动路线无法满足移动需求时，中控模块通过各自主移动机器人的移动距离与移动紧急度计算各自主移动机器人的移动优先级评分，并根据评分确定在选取的移动路线上运行的自主移动机器人。

进一步地，所述路线生成模块根据环境地图生成n条移动路线，所述中控模块对移动路线进行编号，生成移动路线编号矩阵N(N1,N2,N3…Nn),其中N1为1号移动路线，N2为2号移动路线，N3为3号移动路线，Nn为n号移动路线；

当存有X辆待移动的自主移动机器人时，所述移动路线选择模块对每一辆待移动自主移动机器人进行线路选取，对于任一辆待移动自主移动机器人获取其最佳移动路线；

对于任一移动路线Ni，其存有Y辆待移动机器人选取其为最佳移动路线,其中，i＝1，2，3…n；

所述中控模块中预设有在每条移动路线上行驶的自主移动机器人参考数量Yz，所述中控模块将选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量Y与预设的在每条移动路线上行驶的自主移动机器人参考数量Yz进行对比，并根据对比结果，判断是否对选取该条移动路线的自主移动机器人数量进行调整：

当Y≤Yz时，所述中控模块判定不需要对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量进行路线调整；Y辆待移动机器人均选取移动路线Ni作为实际移动路线；

当Y＞Yz时，所述中控模块判定选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量过多，移动路线Ni无法满足自主移动机器人有效移动要求，需对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人进行路线调整。

进一步地，当所述中控模块对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人进行路线调整时，

所述中控模块对Y辆待移动自主移动机器人进行编号，生成待移动自主移动机器人编号矩阵B(B1,B2,B3…By),其中B1为第1辆自主移动机器人，B2为第2辆自主移动机器人，B3为第2辆自主移动机器人…By为第Y辆自主移动机器人;

对于任一辆自主移动机器人Bj，j=1,2,3,...y,所述中控模块获取其在移动路线Ni上的移动距离Lj,与其移动紧急度Kj，中控模块计算自主移动机器人Bj的移动优先级评分Qj，Qj=Kj×α1＋Lj÷α2，其中,α1为其移动紧急度对移动优先级评分的调节参数，α2为自主移动机器人移动距离对移动优先级评分的调节参数；

所述中控模块按照计算自主移动机器人Bj的移动优先级评分Qj的方法计算选取移动路线Ni为最佳移动路线的每辆自主移动机器人的移动优先级评分，并生成移动优先级评分矩阵Q(Q1，Q2，Q3…Qy),其中Q1为第1辆自主移动机器人B1的移动优先级评分，Q2为第2辆自主移动机器人B2的移动优先级评分，Q3第3辆自主移动机器人B3的移动优先级评分…Qy为第Y辆自主移动机器人By的移动优先级评分；所述中控模块将每辆自主移动机器人的移动优先级评分按照从大到小的顺序排列，并保留前Yz个自主移动机器人选取移动路线Ni作为最佳运输。

进一步地，当所述中控模块判定保留Yz个自主移动机器人选取移动路线Ni作为最佳运输时，通过计算在该条移动路线上行驶的自主机器人行驶总距离，判定是否对在该条移动路线上行驶的自主移动移动机器人数量进行二次调整；

当选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量为Yz时,所述中控模块对Yz辆自主移动机器人进行二次编号，生成自主移动机器人编号矩阵H(H1,H2,H3…Hyz),其中H1为第1辆自主移动机器人，H2为第2辆自主移动机器人，H3为第3辆自主移动机器人…Hyz为第Yz辆自主移动机器人；

对于任一自主移动机器人Hp，p=1，2，3...yz,所述中控模块获取其移动距离Lp,中控模块计算Yz个自动移动机器人移动总距离记为L’， L’＝ L1＋L2＋L3＋…＋Lyz；所述中控模块预设有自主移动机器人移动总距离参考值Lc，所述中控模块将自动移动机器人移动总距离为L’与自主移动机器人移动总距离参考值Lc进行对比，

若L’≥ Lc，所述中控模块判定不需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量；

若L’＜ Lc，所述中控模块判定需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量。

进一步地，当所述中控模块判定需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量时，所述中控模块计算总距离L’与自主移动机器人移动总距离参考值Lc的差值△L，△L＝Lc－L’；所述中控模块计算增加的自主移动机器人数量为Y’, Y’＝ △L×γ，其中γ为自主移动机器人数量补偿参数且Y’向下取整。

进一步地，当所述中控模块对选取移动路线Ni为最佳移动路线，但无法选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人进行再次路线分配；

在进行路线再次分配前，所述中控模块获取每条移动路线已经安排的选取其为实际移动路线的自主移动机器人行驶的数量，对于任一移动路线Ni’，i’=1，2，3...n，选取其为实际移动路线的自主移动机器人数量为Yk，

中控模块将Yk与预设的在每条移动路线上行驶的自主移动机器人数量Yz进行对比:

当Yk≥Yz时，所述中控模块判定不将移动路线Ni’放入可规划路线；

当Yk＜Yz时，所述中控模块判定将移动路线Ni’放入可规划路线；

所述中控模块对可规划路线进行整理，并根据整理结果对未分配实际行驶路线的自主移动机器人进行二次路线分配。

进一步地，所述中控模块对未分配实际行驶路线的自主移动机器人进行二次路线分配前，中控模块获取未分配实际行驶路线的自主移动机器人的移动紧急度，对于任一自主移动机器人B，其移动紧急度为K，所述中控模块预设有移动紧急度参考值Kc，中控模块将自主移动机器人B的移动紧急度为K与移动紧急度参考值Kc进行对比，

当K≥Kc时，所述中控模块判定自主移动机器人B需进行二次路线分配；

当K＜Kc时，所述中控模块判定自主移动机器人B不需进行二次路线分配。

进一步地，当所述中控模块判定自主移动机器人B需进行二次路线分配时，中控模块在可规划路线中选取最佳路线，

对于任一一条可规划路线Ni’，所述中控模块对其上行驶的自主移动机器人进行计数，当移动路线Ni’上运行的自主移动机器人数量达到Yz时，中控模块将其从可规划路线中剔除。

进一步地，当所述中控模块判定自主移动机器人B不需进行二次路线分配时，路线行驶监控模块监控自主移动机器人B初次选取时最佳移动路线上运行的自主移动机器人数量，当有自主移动机器人完成移动任务，退出路线时，自主移动机器人B进行路线行驶。

进一步地，当所述中控模块确定每一辆自主移动机器人的移动路线之后，判定两条自主移动机器人车队之间是否发生交汇，当所述中控模块判定两条自主移动机器人车队之间不会发生交汇时，所述中控模块控制每一辆自主移动机器人按原移动路线行驶，当所述中控模块判定两条自主移动机器人车队之间会发生交汇时，所述路线检测模块获取每条车队的自主移动机器人数量信息，并传输至所述中控模块，所述中控模块根据每条车队的自主移动机器人数量计算车队长度，所述中控模块将1号自主移动机器人车队的长度记为C1，将2号自主移动机器人车队的长度记为C2；所述中控模块控制每个自主移动机器人以速度V行驶，所述1号自主移动机器人车队在交叉点的通行时间为T1，T1＝C1÷V；所述2号自主移动机器人车队在交叉点的通行时间为T2，T2＝C2÷V；所述中控模块将1号自主移动机器人车队在交叉点的通行时间T1与2号自主移动机器人车队在交叉点的通行时间T2进行对比：

当T1＞T2时，所述中控模块判定2号自主移动机器人车队优先通行；

当T2＞T1时，所述中控模块判定1号自主移动机器人车队优先通行：

当T1＝T1时,所述中控模块根据每条自主移动机器人车队所运送机器人的运输紧急度之和确定通行顺序；

所述中控模块获取1号自主移动机器人车队中每辆自主移动机器人所运送机器人的运输紧急度，获取2号自主移动机器人车队中每辆自主移动机器人所运送机器人的运输紧急度并将数据信息传输至所述中控模块，所述中控模块通过计算，将1号自主移动机器人车队所运送机器人的运输紧急度之和记为K1，将2号自主移动机器人车队所运送机器人的运输紧急度之和记为K2；

当K1＞K2时，所述中控模块判定1号自主移动机器人车队优先通行；

当K＜K1时，所述中控模块判定2号自主移动机器人车队优先通行。

进一步地，当所述中控模块判定两条自主移动机器人车队之间发生交汇并确定通行顺序之后，所述路线选择模块为后通行的自主移动机器人车队进行绕行线路选取并记录绕行线路长度；所述中控模块将绕行线路的长度记为C’；绕行线路的通行时长为T’，T’＝C’÷V：后通行的自主移动机器人车队的等待时长为Ti，其中i＝1,2，当1号自主移动机器人优先通行时，2号自主移动机器人的等待时长为T1，当2号自主移动机器人优先通行时，1号自主移动机器人的等待时长为T2，所述中控模块将绕行线路的通行时长T’与后通行的自主移动机器人车队等待时长Ti进行对比:

当Ti＞T’时，所述中控模块判定后通行的自主移动机器人车队选择绕行线路进行运输;

当Ti＜T’时，所述中控模块判定稍后通行的自主移动机器人车队在原地等待；

当Ti＝T’时，所述第四检测器获取绕行线路上的交叉点数量信息，并传输至所述中控模块；所述中控模块将绕行线路上交叉点数量记为J;

当J≥1时，所述中控模块判定后通行的自主移动机器人车队在原地等待；

当J＜1时，所述中控模块判定后通行的自主移动机器人车队在绕行线路上行驶。

本发明还提供一种基于自主移动机器人的调度方法，包括：

步骤S1:根据环境地图生成多条移动路线；

步骤S2:根据自主移动机器人的运输紧迫度与运输距离对其进行移动路线分配;

步骤S3:调节每条移动路线上的自主移动机器人数量;

步骤S4:判断自主移动机器人车队之间行进路线是否发生交互；

步骤S5:在自主移动机器人车队发生交互时进行绕行线路规划。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，中控模块分析需要在其最佳移动路线上行驶的自主移动机器人数量，所述中控模块中设置有在每条移动路线上行驶的自主移动机器人的参考数量，通过将需要在最佳移动路线上行驶的自主移动机器人数量与在每条移动路线上行驶的自主移动机器人的参考数量进行对比，判断最佳移动路线是否超过最大负载，避免在最佳移动路线上行驶的自主移动机器人数量过多，发生拥挤，碰撞，从而影响自主移动机器人的行驶效率。

进一步地，获取每个自主移动机器人所运输的待移动机器人的紧急度以及每个自主移动机器人的运行距离，所述中控模块根据每个自主移动机器人所运输的待移动机器人的紧急度以及每个自主移动机器人运行距离计算机器人移动的优先级并控制移动优先级高的自主移动机器人在最佳移动路线上行驶，根据待移动机器人的紧急度和自主移动机器人预计需移动的距离来确定优先运输的机器人，实现了对自主移动机器人行驶路线的精细化调控，进一步提高运输效率。

进一步地，当在任一移动路线上行驶的自主移动机器人未超过最大数量时，所述中控模块计算在该移动路线上行驶的自主移动机器人行驶总距离，所述中控模块根据在最该移动路线上行驶的自主移动机器人行驶总距离，判定是否适当增加在该输线路上行驶的自主移动机器人的数量，通过这种方式，保证了在任意一条移动路线上行驶的自主移动机器人数量在合理范围内，实现了运输效益的最大化。

进一步地，对与未进入最佳运输路线的自主移动机器人，所述中控模块进行线路重新规划；所述中控模块通过判定其他运输路线是否满额，判定是否将该条移动路线舍弃，通过这种方式，实现了对其他等级移动路线的高效利用，提高了运输效率，同时有避免其他等级的移动路线超过载荷，使自主移动机器人发生碰撞，拥堵。

进一步地，当所述中控模块确定每一个自主移动机器人的移动路线之后，进一步判自主移动机器人车队之间是否会发生交互，若发生交互，则根据发生交互的自主移动机器人车队在交互点的通过时间，判断优先通过的自主移动机器人车队；所述移动路线选择模块进一步为后通过的自主移动机器人车队选择绕行路线；所述中控模块将后通过的自主移动机器人的绕行时间与等待时间进行对比，判定后通过的自主移动机器人车队的运输方式，进一步提高了运输效率。

附图说明

图1为本发明实施例中基于自主移动机器人调度系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中基于自主移动机器人调度方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本实施例中基于自主移动机器人调度系统的结构示意图，包括，

路线生成模块，其内设置有环境地图，并能够根据环境地图生成移动路线；

路线检测模块，用以监测各移动路线上的自主移动机器人运行信息；

机器人数据模块，其内设置有各自主移动机器人的各项数据；

中控模块，其与所述路线生成模块、所述路线检测模块、所述机器人数据模块分别相连，用以对运行的自主移动机器人进行路线调度；在对自主移动机器人进行路线分配时，所述中控模块通过自主移动机器人的移动目标位置确定自主移动机器人的最佳移动路线并控制自主移动机器人移动，当多个自主移动机器人选取同一移动路线为最佳移动路线导致选取的移动路线无法满足移动需求时，中控模块通过各自主移动机器人的移动距离与移动紧急度计算各自主移动机器人的移动优先级评分，并根据评分确定在选取的移动路线上运行的自主移动机器人。

具体而言，所述路线生成模块根据环境地图生成n条移动路线，所述中控模块对移动路线进行编号，生成移动路线编号矩阵N(N1,N2,N3…Nn),其中N1为1号移动路线，N2为2号移动路线，N3为3号移动路线，Nn为n号移动路线；

当存有X辆待移动的自主移动机器人时，所述移动路线选择模块对每一辆待移动自主移动机器人进行线路选取，对于任一辆待移动自主移动机器人获取其最佳移动路线；

对于任一移动路线Ni，其存有Y辆待移动机器人选取其为最佳移动路线,其中，i＝1，2，3…n；

所述中控模块中预设有在每条移动路线上行驶的自主移动机器人参考数量Yz，所述中控模块将选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量Y与预设的在每条移动路线上行驶的自主移动机器人参考数量Yz进行对比，并根据对比结果，判断是否对选取该条移动路线的自主移动机器人数量进行调整：

当Y≤Yz时，所述中控模块判定不需要对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量进行路线调整；Y辆待移动机器人均选取移动路线Ni作为实际移动路线；

当Y＞Yz时，所述中控模块判定选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量过多，移动路线Ni无法满足自主移动机器人有效移动要求，需对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人进行路线调整。

具体而言，分析需要在其最佳移动路线上行驶的自主移动机器人数量，所述中控模块中设置有在每条移动路线上行驶的自主移动机器人的参考数量，通过将需要在最佳移动路线上行驶的自主移动机器人数量与在每条移动路线上行驶的自主移动机器人的参考数量进行对比，判断最佳移动路线是否超过最大负载，避免在最佳移动路线上行驶的自主移动机器人数量过多，发生拥挤，碰撞，从而影响自主移动机器人的运输效率。

具体而言，当所述中控模块对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人进行路线调整时，

所述中控模块对Y辆待移动自主移动机器人进行编号，生成待移动自主移动机器人编号矩阵B(B1,B2,B3…By),其中B1为第1辆自主移动机器人，B2为第2辆自主移动机器人，B3为第2辆自主移动机器人…By为第Y辆自主移动机器人;

对于任一辆自主移动机器人Bj，j=1,2,3,...y,所述中控模块获取其在移动路线Ni上的移动距离Lj,与其移动紧急度Kj，中控模块计算自主移动机器人Bj的移动优先级评分Qj，Qj=Kj×α1＋Lj÷α2，其中,α1为其移动紧急度对移动优先级评分的调节参数，α2为自主移动机器人移动距离对移动优先级评分的调节参数；

所述中控模块按照计算自主移动机器人Bj的移动优先级评分Qj的方法计算选取移动路线Ni为最佳移动路线的每辆自主移动机器人的移动优先级评分，并生成移动优先级评分矩阵Q(Q1，Q2，Q3…Qy),其中Q1为第1辆自主移动机器人B1的移动优先级评分，Q2为第2辆自主移动机器人B2的移动优先级评分，Q3第3辆自主移动机器人B3的移动优先级评分…Qy为第Y辆自主移动机器人By的移动优先级评分；所述中控模块将每辆自主移动机器人的移动优先级评分按照从大到小的顺序排列，并保留前Yz个自主移动机器人选取移动路线Ni作为最佳运输。

具体而言，获取每个自主移动机器人所运输的待移动机器人的紧急度以及每个自主移动机器人的运行距离，所述中控模块根据每个自主移动机器人所运输的待移动机器人的紧急度以及每个自主移动机器人运行距离计算机器人移动的优先级并控制移动优先级高的自主移动机器人在最佳移动路线上行驶，根据待移动机器人的运输紧急度和自主移动机器人预计需移动的距离来确定优先运输的机器人，实现了对自主移动机器人行驶路线的精细化调控，进一步提高运输效率。

进一步地，当所述中控模块判定保留Yz个自主移动机器人选取移动路线Ni作为最佳运输时，通过计算在该条移动路线上行驶的自主机器人行驶总距离，判定是否对在该条移动路线上行驶的自主移动移动机器人数量进行二次调整；

当选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量为Yz时,所述中控模块对Yz辆自主移动机器人进行二次编号，生成自主移动机器人编号矩阵H(H1,H2,H3…Hyz),其中H1为第1辆自主移动机器人，H2为第2辆自主移动机器人，H3为第3辆自主移动机器人…Hyz为第Yz辆自主移动机器人；

对于任一自主移动机器人Hp，p=1，2，3...yz,所述中控模块获取其移动距离Lp,中控模块计算Yz个自动移动机器人移动总距离记为L’， L’＝ L1＋L2＋L3＋…＋Lyz；所述中控模块预设有自主移动机器人移动总距离参考值Lc，所述中控模块将自动移动机器人移动总距离为L’与自主移动机器人移动总距离参考值Lc进行对比，

若L’≥ Lc，所述中控模块判定不需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量；

若L’＜ Lc，所述中控模块判定需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量。

进一步地，当所述中控模块判定需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量时，所述中控模块计算总距离L’与自主移动机器人移动总距离参考值Lc的差值△L，△L＝Lc－L’；所述中控模块计算增加的自主移动机器人数量为Y’, Y’＝ △L×γ，其中γ为自主移动机器人数量补偿参数且Y’向下取整。

具体而言，当在任一移动路线上行驶的自主移动机器人未超过最大数量时，所述中控模块计算在该移动路线上行驶的自主移动机器人行驶总距离，所述中控模块根据在最该移动路线上行驶的自主移动机器人行驶总距离，判定是否适当增加在该输线路上行驶的自主移动机器人的数量，通过这种方式，保证了在任意一条移动路线上行驶的自主移动机器人数量在合理范围内，实现了运输效益的最大化。

进一步地，当所述中控模块对选取移动路线Ni为最佳移动路线，但无法选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人进行再次路线分配；

在进行路线再次分配前，所述中控模块获取每条移动路线已经安排的选取其为实际移动路线的自主移动机器人行驶的数量，对于任一移动路线Ni’，i’=1，2，3...n，选取其为实际移动路线的自主移动机器人数量为Yk，

中控模块将Yk与预设的在每条移动路线上行驶的自主移动机器人数量Yz进行对比:

当Yk≥Yz时，所述中控模块判定不将移动路线Ni’放入可规划路线；

当Yk＜Yz时，所述中控模块判定将移动路线Ni’放入可规划路线；

所述中控模块对可规划路线进行整理，并根据整理结果对未分配实际行驶路线的自主移动机器人进行二次路线分配。

具体而言，对与未进入最佳运输路线的自主移动机器人，所述移动路线选择模块进行线路重新规划；所述中控模块通过判定其他运输路线是否满额，判定是否将该条移动路线舍弃，通过这种方式，实现了对其他等级移动路线的高效利用，提高了运输效率，同时有避免其他等级的移动路线超过载荷，使自主移动机器人发生碰撞，拥堵。

具体而言，所述中控模块对未分配实际行驶路线的自主移动机器人进行二次路线分配前，中控模块获取未分配实际行驶路线的自主移动机器人的移动紧急度，对于任一自主移动机器人B，其移动紧急度为K，所述中控模块预设有移动紧急度参考值Kc，中控模块将自主移动机器人B的移动紧急度为K与移动紧急度参考值Kc进行对比，

当K≥Kc时，所述中控模块判定自主移动机器人B需进行二次路线分配；

当K＜Kc时，所述中控模块判定自主移动机器人B不需进行二次路线分配。

尤其，当所述中控模块判定自主移动机器人B需进行二次路线分配时，中控模块在可规划路线中选取最佳路线，

对于任一一条可规划路线Ni’，所述中控模块对其上行驶的自主移动机器人进行计数，当移动路线Ni’上运行的自主移动机器人数量达到Yz时，中控模块将其从可规划路线中剔除。

尤其，当所述中控模块判定自主移动机器人B不需进行二次路线分配时，路线行驶监控模块监控自主移动机器人B初次选取时最佳移动路线上运行的自主移动机器人数量，当有自主移动机器人完成移动任务，退出路线时，自主移动机器人B进行路线行驶。

当所述中控模块确定每一辆自主移动机器人的移动路线之后，判定两条自主移动机器人车队之间是否发生交汇，当所述中控模块判定两条自主移动机器人车队之间不会发生交汇时，所述中控模块控制每一辆自主移动机器人按原移动路线行驶，当所述中控模块判定两条自主移动机器人车队之间会发生交汇时，所述路线检测模块获取每条车队的自主移动机器人数量信息，并传输至所述中控模块，所述中控模块根据每条车队的自主移动机器人数量计算车队长度，所述中控模块将1号自主移动机器人车队的长度记为C1，将2号自主移动机器人车队的长度记为C2；所述中控模块控制每个自主移动机器人以速度V行驶，所述1号自主移动机器人车队在交叉点的通行时间为T1，T1＝C1÷V；所述2号自主移动机器人车队在交叉点的通行时间为T2，T2＝C2÷V；所述中控模块将1号自主移动机器人车队在交叉点的通行时间T1与2号自主移动机器人车队在交叉点的通行时间T2进行对比：

当T1＞T2时，所述中控模块判定2号自主移动机器人车队优先通行；

当T2＞T1时，所述中控模块判定1号自主移动机器人车队优先通行：

当T1＝T1时,所述中控模块根据每条自主移动机器人车队所运送机器人的运输紧急度之和确定通行顺序；

获取1号自主移动机器人车队中每辆自主移动机器人所运送机器人的运输紧急度，获取2号自主移动机器人车队中每辆自主移动机器人所运送机器人的运输紧急度并将数据信息传输至所述中控模块，所述中控模块通过计算，将1号自主移动机器人车队所运送机器人的运输紧急度之和记为K1，将2号自主移动机器人车队所运送机器人的运输紧急度之和记为K2；

当K1＞K2时，所述中控模块判定1号自主移动机器人车队优先通行；

当K＜K1时，所述中控模块判定2号自主移动机器人车队优先通行。

进一步地，当所述中控模块判定两条自主移动机器人车队之间发生交汇并确定通行顺序之后，所述中控模块为后通行的自主移动机器人车队进行绕行线路选取并记录绕行线路长度；所述中控模块将绕行线路的长度记为C’；绕行线路的通行时长为T’，T’＝C’÷V：后通行的自主移动机器人车队的等待时长为Ti，其中i＝1,2，当1号自主移动机器人优先通行时，2号自主移动机器人的等待时长为T1，当2号自主移动机器人优先通行时，1号自主移动机器人的等待时长为T2，所述中控模块将绕行线路的通行时长T’与后通行的自主移动机器人车队等待时长Ti进行对比:

当Ti＞T’时，所述中控模块判定后通行的自主移动机器人车队选择绕行线路进行运输;

当Ti＜T’时，所述中控模块判定稍后通行的自主移动机器人车队在原地等待；

当Ti＝T’时，所述路线检测模块获取绕行线路上的交叉点数量信息，并传输至所述中控模块；所述中控模块将绕行线路上交叉点数量记为J;

当J≥1时，所述中控模块判定后通行的自主移动机器人车队在原地等待；

当J＜1时，所述中控模块判定后通行的自主移动机器人车队在绕行线路上行驶。

具体而言，当所述中控模块确定每一个自主移动机器人的移动路线之后，进一步判自主移动机器人车队之间是否会发生交互，若发生交互，则根据发生交互的自主移动机器人车队在交互点的通过时间，判断优先通过的自主移动机器人车队；所述移动路线选择模块进一步为后通过的自主移动机器人车队选择绕行路线；所述中控模块将后通过的自主移动机器人的绕行时间与等待时间进行对比，判定后通过的自主移动机器人车队的运输方式，进一步提高了运输效率。

请参阅图2，图2为本发明实施例中基于自主移动机器人调度方法的流程示意图。

本发明还提供一种基于自主移动机器人的调度方法，包括：

步骤S1:根据环境地图生成多条移动路线；

步骤S2:根据自主移动机器人的位置选取最佳移动路线;

步骤S3:调节每条移动路线上的自主移动机器人数量;

步骤S4:判断自主移动机器人车队之间是否发生交互；

步骤S5:在自主移动机器人车队发生交互时进行绕行线路规划。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于自主移动机器人的调度系统，其特征在于，包括，

路线生成模块，其内设置有环境地图，并能够根据环境地图生成移动路线；

路线检测模块，用以监测各移动路线上的自主移动机器人运行信息；

机器人数据模块，其内设置有各自主移动机器人的各项数据；

中控模块，其与所述路线生成模块、所述路线检测模块、所述机器人数据模块分别相连，用以对运行的自主移动机器人进行路线调度；在对自主移动机器人进行路线分配时，所述中控模块通过自主移动机器人的移动目标位置确定自主移动机器人的最佳移动路线并控制自主移动机器人移动，当多个自主移动机器人选取同一移动路线为最佳移动路线导致选取的移动路线无法满足移动需求时，中控模块通过各自主移动机器人的移动距离与移动紧急度计算各自主移动机器人的移动优先级评分，并根据评分确定在选取的移动路线上运行的自主移动机器人；

所述路线生成模块根据环境地图生成n条移动路线，所述中控模块对移动路线进行编号，生成移动路线编号矩阵N(N1,N2,N3…Nn),其中N1为1号移动路线，N2为2号移动路线，N3为3号移动路线，Nn为n号移动路线；

当存有X辆待移动的自主移动机器人时，所述移动路线选择模块对每一辆待移动自主移动机器人进行线路选取，对于任一辆待移动自主移动机器人获取其最佳移动路线；

对于任一移动路线Ni，其存有Y辆待移动机器人选取其为最佳移动路线,其中，i＝1，2，3…n；

所述中控模块中预设有在每条移动路线上行驶的自主移动机器人参考数量Yz，所述中控模块将选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量Y与预设的在每条移动路线上行驶的自主移动机器人参考数量Yz进行对比，并根据对比结果，判断是否对选取该条移动路线的自主移动自主移动机人数量进行调整：

当Y≤Yz时，所述中控模块判定不需要对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量进行路线调整；Y辆待移动机器人均选取移动路线Ni作为实际移动路线；

当Y＞Yz时，所述中控模块判定选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量过多，移动路线Ni无法满足自主移动机器人有效移动要求，需对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人进行路线调整；

当所述中控模块对选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人进行路线调整时，

所述中控模块对Y辆待移动自主移动机器人进行编号，生成待移动自主移动机器人编号矩阵B(B1,B2,B3…By),其中B1为第1辆自主移动机器人，B2为第2辆自主移动机器人，B3为第2辆自主移动机器人…By为第Y辆自主移动机器人;

对于任一辆自主移动机器人Bj，j=1,2,3,...y,所述中控模块获取其在移动路线Ni上的移动距离Lj,与其移动紧急度Kj，中控模块计算自主移动机器人Bj的移动优先级评分Qj，Qj=Kj×α1＋Lj÷α2，其中,α1为其移动紧急度对移动优先级评分的调节参数，α2为自主移动机器人移动距离对移动优先级评分的调节参数；

所述中控模块按照计算自主移动机器人Bj的移动优先级评分Qj的方法计算选取移动路线Ni为最佳移动路线的每辆自主移动机器人的移动优先级评分，并生成移动优先级评分矩阵Q(Q1，Q2，Q3…Qy),其中Q1为第1辆自主移动机器人B1的移动优先级评分，Q2为第2辆自主移动机器人B2的移动优先级评分，Q3第3辆自主移动机器人B3的移动优先级评分…Qy为第Y辆自主移动机器人By的移动优先级评分；所述中控模块将每辆自主移动机器人的移动优先级评分按照从大到小的顺序排列，并保留前Yz个自主移动机器人选取移动路线Ni作为最佳运输。

2.根据权利要求1所述的基于自主移动机器人的调度系统，其特征在于，当所述中控模块判定保留Yz个自主移动机器人选取移动路线Ni作为最佳运输时，通过计算在该条移动路线上行驶的自主机器人行驶总距离，判定是否对在该条移动路线上行驶的自主移动机器人数量进行二次调整；

当选取移动路线Ni作为最佳移动路线的自主移动机器人数量为Yz时,所述中控模块对Yz辆自主移动机器人进行二次编号，生成自主移动机器人编号矩阵H(H1,H2,H3…Hyz),其中H1为第1辆自主移动机器人，H2为第2辆自主移动机器人，H3为第3辆自主移动机器人…Hyz为第Yz辆自主移动机器人；

对于任一自主移动机器人Hp，p=1，2，3...yz,所述中控模块获取其移动距离Lp,中控模块计算Yz个自动移动机器人移动总距离记为L’， L’＝ L1＋L2＋L3＋…＋Lyz；所述中控模块预设有自主移动机器人移动总距离参考值Lc，所述中控模块将自动移动机器人移动总距离为L’与自主移动机器人移动总距离参考值Lc进行对比，

若L’≥ Lc，所述中控模块判定不需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量；

若L’＜ Lc，所述中控模块判定需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量。

3.根据权利要求2所述的基于自主移动机器人的调度系统，其特征在于，当所述中控模块判定需要增加选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人数量时，所述中控模块计算总距离L’与自主移动机器人移动总距离参考值Lc的差值△L，△L＝Lc－L’；所述中控模块计算增加的自主移动机器人数量为Y’, Y’＝ △L×γ，其中γ为自主移动机器人数量补偿参数且Y’向下取整。

4.根据权利要求1所述的基于自主移动机器人的调度系统，其特征在于，当所述中控模块对选取移动路线Ni为最佳移动路线，但无法选取移动路线Ni为实际移动路线的自主移动机器人进行再次路线分配；

在进行路线再次分配前，所述中控模块获取每条移动路线已经安排的选取其为实际移动路线的自主移动机器人行驶的数量，对于任一移动路线Ni’，i’=1，2，3...n，选取其为实际移动路线的自主移动机器人数量为Yk，

中控模块将Yk与预设的在每条移动路线上行驶的自主移动机器人数量Yz进行对比:

当Yk≥Yz时，所述中控模块判定不将移动路线Ni’放入可规划路线；

当Yk＜Yz时，所述中控模块判定将移动路线Ni’放入可规划路线；

所述中控模块对可规划路线进行整理，并根据整理结果对未分配实际行驶路线的自主移动机器人进行二次路线分配。

5.根据权利要求4所述的基于自主移动机器人的调度系统，其特征在于，

所述中控模块对未分配实际行驶路线的自主移动机器人进行二次路线分配前，中控模块获取未分配实际行驶路线的自主移动机器人的移动紧急度，对于任一自主移动机器人B，其移动紧急度为K，所述中控模块预设有移动紧急度参考值Kc，中控模块将自主移动机器人B的移动紧急度为K与移动紧急度参考值Kc进行对比，

当K≥Kc时，所述中控模块判定自主移动机器人B需进行二次路线分配；

当K＜Kc时，所述中控模块判定自主移动机器人B不需进行二次路线分配。

6.根据权利要求5所述的基于自主移动机器人的调度系统，其特征在于，

当所述中控模块判定自主移动机器人B需进行二次路线分配时，中控模块在可规划路线中选取最佳路线，

对于任一一条可规划路线Ni’，所述中控模块对其上行驶的自主移动机器人进行计数，当移动路线Ni’上运行的自主移动机器人数量达到Yz时，中控模块将其从可规划路线中剔除。

7.根据权利要求6所述的基于自主移动机器人的调度系统，其特征在于，

当所述中控模块判定自主移动机器人B不需进行二次路线分配时，路线行驶监控模块监控自主移动机器人B初次选取时最佳移动路线上运行的自主移动机器人数量，当有自主移动机器人完成移动任务，退出路线时，自主移动机器人B进行路线行驶。

8.一种基于自主移动机器人的调度方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一所述的基于自主移动机器人的调度系统，包括：

步骤S1:根据环境地图生成多条移动路线；

步骤S2:根据自主移动机器人的运输紧迫度与运输距离对其进行移动路线分配;

步骤S3:调节每条移动路线上的自主移动机器人数量;

步骤S4:判断自主移动机器人车队之间行进路线是否发生交互；

步骤S5:在自主移动机器人车队发生交互时进行绕行线路规划。

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