[發明專利]基于分段充電規劃的倉儲機器人管理方法及裝置

有效

• 申請號: 201910765410.8
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110543980B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 王景川;胥敬文
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;H02J7/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種基于分段充電規劃的倉儲機器人管理方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：任務分配并確定機器人優先級：采用任務分配算法為全部的倉儲機器人分配任務，得到每個機器人的任務序列；

步驟2：基于機器人電量的任務序列分段：根據機器人的初始剩余電量，電量消耗模型及任務序列信息，對當前機器人的未規劃任務序列進行分段；

步驟3：基于分段任務序列的充電規劃：對需規劃的分段任務序列進行充電規劃，確定分段任務序列中充電任務的執行次序、選擇執行充電的充電樁；

步驟4：基于任務序列的路徑規劃：根據機器人的優先級與任務序列信息，采用路徑規劃方法，分別對每個機器人執行任務進行路徑規劃；

所述基于機器人電量的任務序列分段步驟中，任務序列的分段依據為：

確定機器人的初始狀態，包括機器人的初始位置s₀，初始剩余電量E₀，未分段任務序列[task₁,task₂...task_n]；利用機器人的電量消耗模型，及任務序列中完成所有任務的最短距離，確定機器人初始位置出發，沿最短路徑依次執行上述任務序列中的執行任務；機器人在完成某任務時，根據機器人的電量消耗模型，機器人剩余電量無法繼續前往下一任務點執行任務，必須在此任務點之前，前往充電樁充電，則機器人需進行充電規劃的分段任務序列確定，剩余任務序列確定為待規劃任務序列，等待當前分段任務序列規劃完成后再進行下次的任務序列分段；Model表示輸入參數為距離的電量消耗模型,判斷分段任務序列的下界公式為：

表示從任務點task_i到任務點task_i+1的最短距離；

k表示根據上式所得，分段后的任務子序列中的任務數；

i表示在分段任務子序列中，從初始任務到最終任務的任務次序索引。

2.根據權利要求1所述的基于分段充電規劃的倉儲機器人管理方法，其特征在于，所述任務分配并確定機器人優先級的步驟中，包括如下步驟：

步驟2.1：根據機器人接收任務的初始時刻確定機器人的優先級，初始時刻越早者優先級越高；

步驟2.2：對初始時刻相同的機器人，根據機器人分配任務數目的多少確定優先級，分配任務數目越多、優先級越高；

步驟2.3：當任務數目相同時，則根據總任務距離確定剩余機器人的優先級大小，任務距離越長、優先級越高。

3.根據權利要求1所述的基于分段充電規劃的倉儲機器人管理方法，其特征在于，所述基于分段任務序列的充電規劃步驟中，包括以下步驟：

常量計算步驟；確定決策變量步驟；確定約束條件步驟；基于目標函數的規劃求解步驟；機器人狀態更新步驟。