CN114912728A - 基于角色指派的动态配置方法、电子设备及介质 - Google Patents

基于角色指派的动态配置方法、电子设备及介质 Download PDF

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CN114912728A CN202110180924.4A CN202110180924A CN114912728A CN 114912728 A CN114912728 A CN 114912728A CN 202110180924 A CN202110180924 A CN 202110180924A CN 114912728 A CN114912728 A CN 114912728A
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Abstract

本申请提供一种基于角色指派的动态配置方法、电子设备及介质，所述方法包括：根据目标计划将一任务集定义为有组织的行为序列，每个任务包括一个特定角色及其执行行为；基于所述任务集激活多个角色，其中，每个所述角色包括必备能力；基于所述必备能力为每个激活的角色的选择至少一个候选机器人；分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人；及控制所述候选机器人执行与每个已激活角色相对应的行为。本申请能随时适应生产要求的变化，提高生产能力。

Description

基于角色指派的动态配置方法、电子设备及介质
技术领域
本申请涉及制造领域，具体涉及一种基于角色指派的动态配置方法、电子设备及介质。
背景技术
为了满足不断变化的市场，生产制造公司应该能够适应灵活的制造要求。在生产要求不断变化的情况下，生产制造公司必须调整其工厂操作。然而，重新配置工厂操作需要执行任务以符合生产计划，并且需要相应地重新设计自主移动机器人。但是自主移动机器人不能轻易适应所述生产要求的变化，并且其重新配置也很费时。
发明内容
鉴于以上问题，本申请提出一种基于角色指派的动态配置方法、电子设备及介质，可以使得自主移动机器人随时适应生成要求的变化，提高生产能力。
本申请提供一种基于角色指派的动态配置方法，应用在电子设备中，所述电子设备与多个机器人通信连接，所述方法包括：根据目标计划将一任务集定义为有组织的行为序列，每个任务包括一个特定角色及其执行行为；基于所述任务集激活多个角色，其中，每个所述角色包括必备能力；基于所述必备能力为每个激活的角色选择至少一个候选机器人；分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人；及控制所述候选机器人执行与每个已激活角色相对应的行为。
在本申请一些实施方式中，所述方法还包括：若接收到所述候选机器人完成任务的反馈信息，确定所述目标计划的任务集中的所有任务是否都已完成；若所述任务集中存在至少一个任务未完成，基于未完成的任务继续激活多个角色；重复执行所述基于所述必备能力为每个激活的角色选择至少一个候选机器人至控制所述候选机器人执行与每个已激活角色相对应的行为，直到所述任务集中的所有任务都完成。
在本申请一些实施方式中，所述方法还包括：建立所述角色和任务之间的对应关系，所述任务包括特定角色及其执行内容。
在本申请一些实施方式中，所述方法还包括：获取每个机器人的能力，其中，所述机器人的能力至少包括物理能力、操作能力和感知能力。
在本申请一些实施方式中，每个所述角色还包括优选能力，所述方法还包括：基于所述角色的优选能力和所述机器人的能力为所述候选机器人打分，并得到得分结果；分配所述得分结果至所述候选机器人。
在本申请一些实施方式中，所述分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人包括：遍历多个所述激活的角色；若多个所述激活的角色中的第一目标角色选择了多个第一候选机器人时，确定所述多个第一候选机器人的第一得分结果最高的第一目标候选机器人；继续遍历完多个所述激活的角色中的剩余角色；若所述剩余角色中的第二目标角色选择了多个第二候选机器人，确定所述多个第二候选机器人的第二得分结果最高的第二目标候选机器人；若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且第一最高得分结果大于第二最高得分结果，分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人；若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且所述第一最高得分结果小于所述第二最高得分结果，分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
在本申请一些实施方式中，所述分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人还包括：若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且所述第一最高得分结果等于所述第二最高得分结果，分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人；或分配所述第一目标角色至所述第二目标候选机器人；或分配所述第二目标角色至所述第一目标候选机器人；或分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
在本申请一些实施方式中，所述分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人还包括：若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为不同的机器人，分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人，且分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
在本申请一些实施方式中，所述方法还包括：建立所述角色、要执行的具有组织顺序的行为、所述必备能力和所述优选能力之间的对应关系。
在本申请一些实施方式中，所述行为序列的执行完成意味着与分配的角色相关的任务的完成。
本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器；以及存储器，所述存储器中存储有多个程序指令，所述多个程序指令由所述处理器加载并执行如上所述的基于角色指派的动态配置方法。
本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的基于角色指派的动态配置方法。
本申请提供的基于角色指派的动态配置方法、电子设备及介质，可以准确地对生产需求进行建模，并根据其功能动态地将任务分配给每个机器人。并且多种类型的机器人可以在高度动态的制造环境中高效工作。本申请可以随时适应生成要求的变化，提高了机器人的利用率，提高生产能力。
附图说明
图1是本申请一实施例所提供的基于角色指派的动态配置方法的应用环境示意图。
图2是本申请一实施例所提供的应用在所述基于角色指派的动态配置方法中的电子设备的结构示意图。
图3是本申请一实施例所提供的应用在所述基于角色指派的动态配置方法中的机器人的结构示意图。
图4为本申请一实施方式提供的基于角色指派的动态配置方法中的代理操作过程的示意图。
图5为本申请一实施方式提供的基于角色指派的动态配置方法中计划执行过程的示意图。
图6为本申请一实施方式提供的基于角色指派的动态配置方法的执行流程的示意图。
图7为本申请一实施方式提供的基于角色指派的动态配置方法的流程图。
主要元件符号说明
多代理系统 1
电子设备 10
机器人 20
通信模块 111、212
存储器 112
处理器 113
通讯总线 114
计算机程序 130
电池 210
运动机构 211
传感器 213
控制器 214
执行机构 215
代理 20a
角色 30
激活角色 30a
必备能力 310
优选能力 320
行为集 330
能力 40
物理能力 410
操作能力 420
感知能力 430
计划 50
任务 60
所需角色 610
计划贡献 620
行为 70
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的所述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。
请参阅图1，所述基于角色指派的动态配置方法的应用环境示意图。在本申请中，所述基于角色指派的动态配置方法应用在多代理系统(Multi-Agent System，MAS)1中，所述多代理系统1包括电子设备10和多个机器人20。所述电子设备10和多个机器人20通信连接。在一实施方式中，所述电子设备10可以是机器人控制服务器(Robot Control Server，RCS)，所述机器人20可以是自主移动机器人(Autonomous Mobile Robot，AMR)。需要说明的是，所述多代理系统1的电子设备可以不限于一个。
请参阅图2，所示为本申请一实施方式中所述电子设备的示意图。在本申请中，所述电子设备10，包括，但不仅限于，通信模块111、存储器112、至少一个处理器113，以及至少一条通讯总线114。上述通信模块111、存储器112和处理器113通过所述通讯总线114电气连接。在本实施方式中，所述电子设备10可以是多代理计划执行设备。
在本实施方式中，所述通信模块111用于通过有线或无线网络传输方式为所述电子设备10提供网络通讯功能。从而所述电子设备10和多个机器人20网络通信连接。该有线网络可以为传统有线通讯的任何类型，例如因特网、局域网。该无线网络可以为无线电、无线保真(Wireless Fidelity,WIFI)、蜂窝、卫星、广播、全球移动通信系统(Global Systemfor Mobile Communications，GSM)、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)，宽带码分多址(W-CDMA)、CDMA2000、IMT单载波(IMT Single Carrier)、增强型数据速率GSM演进(Enhanced DataRates for GSM Evolution，EDGE)、长期演进技术(Long-Term Evolution，LTE)、高级长期演进技术、时分长期演进技术(Time-Division LTE，TD-LTE)、第五代移动通信技术(5G)等无线通讯技术。
在本实施方式中，该存储器112用于存储安装于该电子设备10内的计算机程序130，例如基于角色指派的动态配置的程序。在本实施方式中，该存储器112可以为该电子设备10的内部存储单元，例如电子设备10的硬盘或内存。在其他实施方式中，该存储器112也可以为该电子设备10的外部存储设备，例如该电子设备10上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
在本实施方式中，所述处理器113可以为中央处理单元(Central ProcessingUnit,CPU)，或者其他能够执行控制功能的微处理器或其他数据处理芯片。该处理器113用于执行软件程序代码或运算数据等。例如，所述处理器113执行所述计算机程序130时实现如下文图7中描述的基于角色指派的动态配置方法实施例中的步骤。示例性的，所述计算机程序130可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器112中，并由所述至少一个处理器113执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机可读指令段，所述计算机可读指令段用于描述所述计算机程序130在所述电子设备10中的执行过程。
请参考图3，所示为本申请一实施方式中所述机器人的示意图。在本实施方式中，所述机器人20可以为一个或多个。所述机器人20包括，但不限于，电池210、运动机构211、通信模块212、传感器213、控制器214及执行机构215。上述电池210、运动机构211、通信模块212、传感器213、控制器214及执行机构215之间电气连接。
在本实施方式中，该电池210用于对所述运动机构211、通信模块212、传感器213、控制器214及执行机构215进行供电。该运动机构211用于控制所述机器人移动。所述运动机构211可以是轮式的、履带式的或腿式的机构或任何其他机械结构。该通信模块212用于为所述机器人20和电子设备10之间提供网络连接。该控制器214用于接收电子设备10分配的角色和任务信息，所述控制器214还可以控制所述机器人20根据所述角色和任务信息执行任务。所述传感器213用于感测环境信息。例如，所述传感器213可以是相机、距离传感器、激光扫描仪等。所述执行机构215被配置为在环境中执行操作。例如，所述执行机构215可以是机械臂、杠杆、传送带等。
在本实施方式中，所述机器人20还可以包括一充电单元(图中未示出)，所述充电单元用于为所述电池210提供电量。
本申请提供了一种基于角色指派的动态配置方法，可以准确地对生产需求中的目标计划进行建模，得到多个任务，并根据其功能动态地将所述任务分配给每个机器人(例如AMR)。所述基于角色指派的动态配置方法包括代理操作过程和计划执行过程。
请参阅图4，所示为本申请一实施方式中代理操作过程的示意图。
所述代理操作过程包括定义每个代理的能力，以及为每个代理20a分配角色30。所述角色30是一种抽象的描述。所述角色描述了所述代理20a必须执行的一组行为。每个代理20a一次必须担当唯一的角色30。每个代理20a需要被分配一个角色30以执行行为。如图4所示，所述角色30包括必备能力(Required Capabilities)310、优选能力320和行为集(Behavior Set)330。
通常认为代理(Agent)具有自治性，可通信性，交互性，推理能力和规划能力，适应性等。在本申请中，所述代理20a由执行任务操作的任何类型的机器人20表示。在生产制造领域中，所述代理20a由每种可用的机器人20的类型表示。代理20a的能力40描述了特定代理20a的操作能力和局限性。例如，代理20a的能力包括物理能力410，操作能力420和感知能力430。所述物理能力410描述的是所述代理20a可以管理物理任务的程度。例如，有效载荷、位移速度、执行器等。所述操作能力420描述的是所述代理20a可以执行的若干任务，例如，移位、巡逻、拣选物件、放置物件、同步等。所述感知能力430描述的是所述代理20a能够感知的环境信息的能力。例如，对象识别、QR阅读器和RFID阅读器等作出响应的能力等。
具体地，所述代理操作过程描述的是通过将角色库(Roles Library)中的角色分配给不同的代理，并且代理20a根据所述代理20a所能提供的能力(ProvidedCapabilities)来执行所述角色对应的行为。其中，所述代理20a所能提供的能力可以构成能力库(Capabilities Library)。因此，在分配角色的时候，需要考虑所述角色必备能力和所述代理20a所能提供的能力是否匹配。
请参阅图5所示，所示为本申请一实施方式中计划执行过程的示意图。在本实施方式中，所述计划50包括一组任务60，每个所述任务60可以包括多个所需角色610和计划贡献620。每个任务60都具有对应的优先级。例如，在制造环境中，所述计划50包括一组具有优先级的操作要求。基于制造目标建立所述所需角色610。所述任务定义了满足特定要求的命令，所述命令的成功执行被定义为计划贡献620。
在本实施方式中，所述角色30的行为描述了代理20a要执行的动作。行为70设计为执行任务的操作命令。如果代理20a属于同一角色，则该代理20a可以同时执行多种行为70。
请参阅图6所示，为基于角色指派的动态配置方法的执行流程。在本实施方式中，所述执行流程从第一层执行到第二层，再从第二层执行到第三层。所述第一层包括动态计划50，所述第二层包括所述动态计划50的一系列任务60，所述第三层包括所述一系列任务对应的多个行为70。在一个实施例中，所述动态计划50调整操作要求。根据操作要求和贡献请求来安排任务60。通过匹配行为70来选择激活角色30a，其中，所述行为70可以满足所请求的贡献。根据其能力40的最佳配合，将所述激活角色30a分配给代理20a。所述执行流程保证计划变更会自动重新调整贡献请求，并增加灵活性。所述执行流程进一步保证仅考虑可以为计划50做出贡献的角色30，从而降低了复杂性。所述执行流程进一步保证代理20a将根据他们对计划50做出贡献的能力来分配任务负载，从而增加优化。
请参阅图7，图7为本申请一个实施例提供的基于角色指派的动态配置方法的流程示意图。所述基于角色指派的动态配置方法应用在所述电子设备10中，并且可以使用图1至图6所示的配置来执行所述基于角色指派的动态配置方法。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。所述基于角色指派的动态配置方法包括以下步骤。
步骤S01、所述电子设备10基于目标计划的任务清单激活多个角色，其中，每个所述角色包括必备能力和优选能力。
在本实施方式中，所述目标计划为生产制造过程中的计划。例如，所述目标计划是执行预定义的任务序列，并且需要将执行时间最小化。所述目标计划包括需要执行的任务清单，所述任务清单包括多个任务需要说明的是，所述目标计划中的每个任务都需要被赋予优先级，并且该优先级最初被设置为所述目标计划的一部分。例如，如表1所示，任务清单包括任务0(Task0)、任务1(Task1)、任务2(Task2)和任务3(Task3)。所述任务0的优先级高于所述任务1、任务2和任务3。如图3所示，所述任务1的优先级高于所述任务2和任务3，所述任务2的优先级高于所述任务3。那么，在执行所述目标计划的时候，需要先执行任务0，再执行任务1，接着再执行任务2，最后执行任务3。
表1
Figure BDA0002941449600000051
在本实施方式中，所述任务清单中的多个任务可以是不同类型的任务。例如，如表2所示，所述任务的类型包括T1、T2和T3。不同类型的任务中的每个任务都需要角色。例如，如表2所示，类型T1所需角色是R1，类型T2所需角色是R2，类型T3所需角色是R3。
表2
Figure BDA0002941449600000052
在本实施方式中，所述角色的类型就是所述任务清单中的任务所需的角色类型。例如，所述角色的类型包括R1、R2和R3。
步骤S02，所述电子设备10基于任务集激活多个角色30，每个角色包括必备能力310和优选能力320。
在本实施方式中，所述角色包括所需优选能力。所述角色的类型对应于所述必备能力。例如，如表3所示，类型R1的必备能力包括一个物理能力“PhysicalC1”的值大于或等于“x”、一个操作能力“OperationC1”和一个感知能力“PerceptionC1”。类型R2的必备能力包括其中一个物理能力“PhysicalC1”的值大于或等于“y”，另一个物理能力“PhysicalC2”的值大于或等于“v”，一个操作能力“OperationC1”和一个感知能力“PerceptionC1”。类型R3的必备能力包括一个物理能力“PhysicalC1”的值大于或等于“y”的，一个操作能力“OperationC1”，另一个操作能力“OperationC2”和感知能力“PerceptionC1”。其中，“x”对应的值大于“y”对应的值，而“w”对应的值大于“v”对应的值。
在本实施方式中，所述角色还包括优选能力。例如，所述优选能力包括一个物理能力“PhysicalC2”。需要说明的是，所述优选能力不限于单一能力，也可以是其他能力。例如，传感器213的感测范围、感知准确性和交互速度等。
在本实施方式中，所述角色还包括功绩或评分机制。可以通过评分机制对与不同角色对应的机器人进行评分。所述评分机制包括评分功能。所述评分功能可以是机器人的“PhysicalC2”的值除以优选能力“PhysicalC2”的值。根据所述角色的优选能力的不同，所述评分功能也可能有所不同。可以根据所需用途定义评分功能的优选能力和度量。
表3
Figure BDA0002941449600000061
在本实施方式中，所述电子设备10在角色、要执行的具有组织顺序的行为、以及必备能力、优选能力之间建立对应关系。
在本实施方式中，所述代理20a由其能力定义，并且必须相应地承担角色。所述代理20a的能力包括多种物理能力、多种操作能力和多种感知能力。一个所述代理20a对应于一个机器人20，并且需要由所述机器人20执行某些行为。在该实施例中，所述机器人20是AMR。例如，如下表4所示，所述代理20a的类型包括类型A的AMR、类型B的AMR和类型C的AMR。对于类型A的AMR，其包括的能力有一个数值等于“x”的物理能力“PhysicalC1”、一个数值等于“v”的物理能力“PhysicalC2”，一个操作能力“OperationC1”和一个感知能力“PerceptionC1”。对于类型B的AMR，其包括的能力有一个数值等于“y”的物理能力，另一个数值等于“w”的物理能力“PhysicalC2”，一个操作能力“OperationC1”、另一个操作能力“OperationC2”和一个感知能力“PerceptionC1”。对于类型C的AMR，其包括的能力有一个数值等于“y”的物理能力“PhysicalC1”、一个数值等于“u”的物理能力“PhysicalC2”，一个操作能力“OperationC1”和一个感知能力“PerceptionC1”。其中，“x”对应的值大于“y”对应的值，“w”对应的值大于“v”对应的值，“v”对应的值大于“u”对应的值。
表4
Figure BDA0002941449600000071
在一实施方式中，在所述电子设备10基于所述任务集激活多个角色之前，该方法还包括在角色30和任务60之间建立对应关系。所述任务60包括特定角色以及所述特定角色需要执行的内容。所述执行的内容包括要执行角色所需的所有参数。例如，给定一个需要传输角色的任务，所述执行的内容可以是所述传输角色的任务的起点和终点。所述角色30对应于所述任务60，并且根据所述角色30，是代理20a必须能够执行与所述任务60相关的行为70。
在一实施方式中，在所述电子设备10基于所述任务集激活多个角色之前，该方法还包括获取每个机器人20的能力40。其中，所述机器人20的能力40至少包括物理能力410、操作能力420和感知能力430。需要说明的是，在本实施方式中，一个机器人20就是一个代理20a。
步骤S03，所述电子设备10为每个激活的角色30选择至少一个候选机器人20。在一实施方式中，可能存在一个或多个机器人20，其具有与一个或多个角色30的必备能力310相匹配的能力40。也就是说，多个候选机器人20可以适合一个角色30，或者可以是一个候选机器人20可以执行多个角色30，也可以是仅一个角色30适合一个候选机器人20的。
在一个实施方式中，所述任务60与所述角色30有关，所述角色30与所述机器人20有关。因此，任务60的优先级不会直接影响机器人20的选择，但会通过触发角色30的分配而间接产生影响。如果只有一个机器人20可用，则电子设备10将仅激活单个角色30并分配激活的角色30至所述机器人20(即使其他角色仍处于活动状态)。将被激活的角色30取决于任务60的优先级，并且已激活的角色30将分配给一个可用的机器人20。即使可用的机器人20非常适合两个角色30，也只有角色30与之相关更高优先级的任务60将被请求分配。如果在特殊情况下不需要利用任务60的优先级，则可以为每个任务60分配相同的优先级。
在一个实施方式中，所述方法进一步包括：给每个候选机器人20分配一个成绩或分数结果。给每个候选机器人分配分数的步骤包括：
(1)基于所述优选能力320和每个机器人20的能力40为每个机器人20打分，并获取得分结果。例如，角色30的优选能力320可以是1m/s的位移速度，候选机器人20的能力40可以是1m/s的移动速度。候选机器人20的移动速度除以角色30的位移速度即可获得得分。即，在这种情况下，得分结果是1分。
(2)分配所述得分结果至每个候选机器人20。需要说明的是，每个机器人20不需要知道其自己的得分，而仅需要知道其角色30。
步骤S04，所述电子设备10分配所述多个角色至所述至少一个候选机器人20。
在一个实施方式中，所述电子设备10将激活角色30a分配给至少一个候选机器人20包括：所述电子设备10遍历多个所述激活的角色并确定多个所述激活角色中的第一目标角色是否选择了一个第一候选机器人；若所述电子设备10确定所述第一目标角色选择了所述第一候选机器人时，分配所述第一目标角色至所述第一候选机器人。若所述电子设备10确定所述第一目标角色选择了多个所述第一候选机器人时，确定所述多个第一候选机器人的第一得分结果最高的第一目标候选机器人。所述电子设备10继续遍历完多个所述激活的角色中所述多个角色中的剩余角色，并确定剩余的所述激活角色中的第二目标角色是否选择了多个第二候选机器人。若所述电子设备10确定所述第二局部角色需要选择多个第二候选机器人，确定所述多个第二候选机器人的第二得分结果最高的第二目标候选机器人。所述电子设备10确定所述第一目标候选机器人20与所述第二目标候选机器人20是否为同一机器人且第一最高得分结果是否小于第二最高得分结果。若所述电子设备10确定所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且所述第一最高得分结果大于所述第二最高得分结果，分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人；若所述电子设备10确定所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且所述第一最高得分结果小于所述第二最高得分结果，分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
在一实施方式中，所述电子设备10将激活角色30a分配给至少一个候选机器人20还包括：所述电子设备10确定是否所有激活角色30a都被分配至机器人20。若所述电子设备10确定还有激活的角色未分配，重复执行遍历多个所述激活的角色至如果所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且所述第一得分结果小于所述第二得分结果，分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人，直到所有的激活角色30a都被分配完。
在一实施方式中，如果电子设备10确定第一和第二目标候选机器人是同一机器人，并且第一最高得分结果等于第二最高得分，则电子设备10随机分配第一目标角色或第二目标角色分配给第一或第二目标候选机器人。例如，电子设备10将第一目标角色分配给第一目标候选机器人20，或者将第一目标角色分配给第二目标候选机器人。可替代地，可以将第二目标角色分配给第一目标候选机器人，或者可以将第二目标角色分配给第二目标候选机器人20。
在一实施方式中，如果电子设备10确定所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为不同的机器人，分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人，且分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
在一实施方式中，如果需要由第二目标角色选择的多个第二候选机器人中存在具有相同分数的多个候选机器人，则电子设备10将第二目标角色随机分配给多个候选中的任意一个具有共同得分的机器人。例如，若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且所述第一最高得分结果等于所述第二最高得分结果。所述电子设备10随机分配所述第一目标角色或所述第二目标角色至所述第一目标候选机器人或所述第二目标候选机器人。例如，所述电子设备10分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人；或分配所述第一目标角色至所述第二目标候选机器人；或分配所述第二目标角色至所述第一目标候选机器人；或分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
在一实施方式中，如果机器人20完成了其分配的任务，所述机器人将请求新的角色30。然后，所述电子设备10将向完成任务的机器人分配该机器人可以根据其能力执行的最高优先级任务。在任务的优先级相同的情况下，所述完成任务的机器人将根据其优选能力执行最适合的任务。
步骤S05，所述电子设备10控制所述候选机器人执行与每个已激活角色相对应的行为。
在一个实施方式中，在确定了与候选机器人相对应的任务之后，所述电子设备10将所述任务发送给相应的机器人，并向该机器人发送用于执行该任务的行为的命令指令。例如，所述电子设备10将Task0(T1)发送到AMR A1，并且将用于执行Task0(T1)的命令指令发送到AMR A1，并执行Task0(T1)的行为。
步骤S06，所述电子设备10接收所述候选机器人完成任务的反馈信息。
步骤S07，所述电子设备10确定所述目标计划的任务集中的所有任务是否都完成。若所述目标计划的任务集中的所有任务都完成，流程结束；若所述目标计划的任务集中的还有任务未完成，流程进入步骤S08。
步骤S08，所述电子设备10基于未完成的任务继续激活多个角色，之后流程进入步骤S03。
在一个实施方式中，如果所雇用的机器人已经完成任务，则机器人将反馈信息发送到电子设备10，并且电子设备10基于未完成的任务继续激活多个角色，然后流程返回到步骤S03以重复执行任务。基于每个激活角色30a的必备能力310选择至少一个候选机器人，并且一个或多个候选机器人被命令于执行与所分配的角色相对应的行为70，直到任务列表中的所有任务完成为止。需要说明的是，机器人意味着所包含的行为的执行，而行为序列的执行的完成意味着与所分配角色有关的任务的完成。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例，对本发明提供的基于角色分配的动态配置方法进行详细说明。
实施例1
给定以下机器人团队，所述机器人团队包括一个类型A的机器人，并将所述机器人命名为AMR A1；一个类型B的机器人，并将所述机器人命名为AMR B1；以及一个类型C的机器人，并将所述机器人命名为AMR C1，执行序列将按以下顺序进行如下：
(a)如下面的表5所示，所述电子设备10根据目标计划的任务集激活多个角色。所述激活的角色包括一个角色R1、两个角色R2和一个角色R3。
表5
Figure BDA0002941449600000091
(b)所述电子设备10为每个激活角色30a选择合适的候选机器人。在实施例1中，所述电子设备10根据激活角色30a的“必备能力”310选择候选机器人，并且基于激活角色30a的“优选能力”320分配分数。如表6所示，角色R1适合AMR A1，角色R2适合AMR A1或AMR B1，角色R3适合AMR B1或AMR C1。根据表3和表4可知，角色为R1的AMR A1的得分为v/v分，角色为R2的AMR A1的得分为v/w分，角色为R2的AMR B1的得分为w/w分，角色为R3的AMR B1的得分为w/v分，角色为R3的AMR C1的得分为u/v分。其中w大于v，v大于u。
表6
R1 A1(v/v)
R2 A1(v/w)–B1(w/w)
R3 B1(w/v)–C1(u/v)
(c)所述电子设备10将激活角色30a分配给每个候选机器人。在至少一个实施例中，所述将激活的角色分配给每个候选机器人包括：
(c1)若激活的角色仅匹配一个合适的候选机器人，则直接将所述激活的角色分配给该机器人。例如，在表6中，角色R1只有一个候选机器人AMR A1，因此将表5的Task0(T1)分配给AMR A1。
(c2)每个剩余的角色将分配给具有更高分数的AMR。例如，Task1(T3)对应的激活角色为R3，最高分数为w/v分(AMR B1)。Task2(T2)对应的激活角色为R2，最高分数为w/w分(AMR B1)。因此，将表5的Task2(T2)分配给AMR B1。
(c3)重复执行前面的步骤(c1)和(c2)，直到分配完所有的任务。例如，所述电子设备10将表5的Task1(T3)分配给AMR C1，分配结果如下表7所示。
表7
AMR 分配的角色和任务(Assigned Role and Task)
A1 Task0(T1)
B1 Task2(T2)
C1 Task1(T3)
(d)所述电子设备10确定任务列表的Task3(T2)尚未完成，因此，所述电子设备10基于剩余任务(Task3(T2))继续激活一个R2角色。如下表8所示，然后流程返回到步骤(b)。重复执行所述步骤(b)到步骤(d)。
表8
优先任务列表(Prioritized Task list) Task3(T2)
激活的角色(Active roles) 1x R2
在本实施方式中，角色R2适合于AMR A1或AMR B1。角色R2的AMR A1的得分为v/w，角色R2的AMR B1的得分为w/w。因此，将表8的Task3(T2)分配给AMR B1。然后，表5的任务全部完成，最终得到的计划执行的顺序如下表9所示。
表9
Figure BDA0002941449600000092
实施例2
假设存在另一个与A1相同的候选机器人，称为A2。因此，机器人团队包括一个类型A的机器人(称为AMR A1)和一个类型A的机器人(称为AMR A2)，一个类型B的机器人(称为AMR B1)和一类型C的机器人AMR(称为AMR C1)。AMR A2能够执行角色R1。实施例2的计划与实施例1的计划相同，因此任务与表5相同。
在实施例2中，所述电子设备10根据激活角色30a的“必备能力”310选择候选机器人，并基于激活的角色的“优选能力”320分配分数，以生成以下表10。角色R1适合AMR A1或AMR A2，角色R2适合AMR A1，AMR A2或AMR B1，角色R3适合AMR B1或AMR C1。根据表3和表4，角色为R1的AMR A1的得分为v/v分，角色为R1的AMR A2的得分也为v/v分，角色为R2的AMRA1的得分为v/w分，角色为R2的AMR A2的得分为v/w分，角色为R2的AMR B1的得分为w/w分，角色为R3的AMR B1的得分为w/v分。角色为R3的AMR C1的得分为u/v分。其中w大于v，v大于u。
表10
R1 A1(v/v)–A2(v/v)
R2 A1(v/w)–A2(v/w)–B1(w/w)
R3 B1(w/v)–C1(u/v)
迭代1：
(1)：没有任何角色只对应一个候选机器人。
(2)：每个角色将分配给得分更高的AMR。例如，Task0(T1)对应的激活角色为R1，最高分数为v/v分(AMR A1&AMRA2)。Task1(T3)对应的激活角色为R3，最高分数为w/v分(AMRB1)。Task2(T2)对应于对应的激活角色为R2，最高分数为w/w分(AMR B1)。Task3(T2)对应的激活角色为R2，最高分数为w/w点(AMR B1)。由于Task2(T2)的优先级高于Task3(T2)的优先级，因此将表5的Task2(T2)分配给AMR B1。
迭代2：
(1)：没有任何角色只对应一个候选机器人。
(2)：每个角色将分配给得分更高的AMR。例如，Task0(T1)对应的激活角色为R1，最高分数为v/v分(AMR A1和AMR A2)。Task1(T3)对应的激活角色为R3，最高分数为u/v分。Task3(T2)对应的激活角色为R2，最高分数为v/w分(AMR A1&AMR A2)。将表5中的Task0(T1)分配给AMR A2。由于AMR A1和AMR A2都同样适合执行Task0(T1)，因此将随机进行分配。然后将表5中的Task3(T2)分配给AMR A1。
迭代3：
(1)角色R3只有一个候选机器人AMR A1，因此将表5中的Task1(T3)分配给AMR C1。由此得到如下表11所示的分配结果。
表11
AMR 分配的角色和任务(Assigned Role and Task)
A1 Task3(T2)
A2 Task0(T1)
B1 Task2(T2)
C1 Task1(T3)
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种基于角色指派的动态配置方法，应用在电子设备中，所述电子设备与多个机器人通信连接，其特征在于，所述方法包括：
根据目标计划将一任务集定义为有组织的行为序列，每个任务包括一个特定角色及其执行行为；
基于所述任务集激活多个角色，其中，每个所述角色包括必备能力；
基于所述必备能力为每个激活的角色选择至少一个候选机器人；
分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人；及
控制分配的所述候选机器人执行与每个已激活角色相对应的行为。
2.如权利要求1所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
若接收到所述候选机器人完成任务的反馈信息，确定所述目标计划的任务集中的所有任务是否都已完成；
若所述任务集中存在至少一个任务未完成，基于未完成的任务继续激活多个角色；
重复执行所述基于所述必备能力为每个激活的角色选择至少一个候选机器人至控制所述候选机器人执行与每个已激活角色相对应的行为，直到所述任务集中的所有任务都完成。
3.如权利要求1所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
建立所述角色和任务之间的对应关系，所述任务包括特定角色及其执行内容。
4.如权利要求1所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取每个机器人的能力，其中，所述机器人的能力至少包括物理能力、操作能力和感知能力。
5.如权利要求1所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，每个所述角色还包括优选能力，所述方法还包括：
基于所述角色的优选能力和所述机器人的能力为所述候选机器人打分，并得到得分结果；
分配所述得分结果至所述至少一个候选机器人。
6.如权利要求5所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，所述分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人包括：
遍历多个所述激活的角色；
若多个所述激活的角色中的第一目标角色选择了多个第一候选机器人时，确定所述多个第一候选机器人的第一得分结果最高的第一目标候选机器人；
继续遍历完多个所述激活的角色中的剩余角色；
若所述剩余角色中的第二目标角色选择了多个第二候选机器人，确定所述多个第二候选机器人的第二得分结果最高的第二目标候选机器人；
若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且第一最高得分结果大于第二最高得分结果，分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人；
若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且所述第一最高得分结果小于所述第二最高得分结果，分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
7.如权利要求6所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，所述分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人还包括：
若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为同一机器人，且所述第一最高得分结果等于所述第二最高得分结果，分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人；或
分配所述第一目标角色至所述第二目标候选机器人；或
分配所述第二目标角色至所述第一目标候选机器人；或
分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
8.如权利要求6所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，所述分配所述激活的角色至所述至少一个候选机器人还包括：
若所述第一目标候选机器人与所述第二目标候选机器人为不同的机器人，分配所述第一目标角色至所述第一目标候选机器人，且分配所述第二目标角色至所述第二目标候选机器人。
9.如权利要求5所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
建立所述角色、要执行的具有组织顺序的行为、所述必备能力和所述优选能力之间的对应关系。
10.如权利要求1所述的基于角色指派的动态配置方法，其特征在于，所述行为序列的执行完成意味着与分配的角色相关的任务的完成。
11.一种电子设备，与多个机器人通信连接，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器；以及
存储器，所述存储器中存储有多个程序指令，所述多个程序指令由所述处理器加载并执行如权利要求1至10中任意一项所述的基于角色指派的动态配置方法为所述多个机器人分配任务。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任意一项所述的基于角色指派的动态配置方法。
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