[發明專利]多機器人調度方法及設備

有效

• 申請號: 202110669492.3
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113253736B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 龐梁;程偉;王小挺;白靜;谷桐;陳士凱;林凌
• 申請（專利權）人: 上海思嵐科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 王奎宇;甘章乖

本發明的目的是提供一種多機器人調度方法及設備，本發明的服務器程序主要起到了共享運行數據的作用，負責向機器人個體收集和分發共享的機器人的運行數據包；機器人個體只有運行至調度區域內部時才會觸發對應的調度策略的多機調度，多機調度的決策過程不由服務器發起，而是由機器人個體搭載的客戶端程序獨立完成，調度策略的依據可以為相應調度區域的預設決策樹模型。本發明采用機器人與服務器之間采用輕量級的數據包格式進行運行信息交換，這樣大大降低了由數據包過大和重發機制帶來的通信負載。本發明的服務器可以設置在本地局域網，不需要連外網，以保證用戶環境下的信息安全，服務器與機器人之間的交互通信量小。

技術領域

本發明涉及計算機領域，尤其涉及一種多機器人調度方法及設備。

背景技術

近年來，隨著傳感器技術和人工智能技術的迅速發展，服務機器人逐漸從實驗室研究對象轉化為可落地應用的智能產品。服務機器人在特定場景中代替人工完成高重復性、高風險的工作。其中，大場景下的多機器人聯合應用是常見的落地場景之一，如送餐機器人、配送機器人等。由于這類應用場景存在機器人的傳感器安裝位置相同、傳感器存在盲區限制、機器人個體在執行任務的過程中采用相互獨立的路徑規劃方式等問題，導致多機器人在應用過程中會偶發碰撞、剮蹭、互相阻擋等問題。為了避免上述問題，多機器人調度方案必不可少，但是，已有的多機調度方案存在以下問題：

1.已有方案往往只適用于同構機器人群體（或者說同一公司的機器人產品），但是未來的機器人應用將會是一個多元化的應用場景，因此多機調度方案也應該支持異構機器人群體。

2.已有方案往往強依賴于集中式服務器，這種模式會產生如下瓶頸問題：

a)部署瓶頸：服務器需要承載所有調度算法，要求服務器具備很強的計算能力，因此服務器成本非常高；已有方案多選擇云端作為調度服務器，此時要求機器人個體必須具備因特網連接能力，常見的解決方案為：第一，搭載移動通信模塊，此時會進一步加大部署成本；第二，使用客戶場景局域網作為因特網連接的中繼節點，這樣在對客戶場景有強制要求的同時也會增加客戶場景下的信息安全風險。

b)通信負載瓶頸：服務器執行的調度算法復雜，使調度指令比較冗長，會直接增大服務器與機器人間的通信量，使調度指令存在傳輸延遲的風險，進而使調度方案失效。如果此時使用場景局域網交換調度信息，更加會影響客戶網絡的正常數據傳輸，造成更加嚴重的影響。

c)算法瓶頸：已有的調度算法并不完善，只解決了機器人間相互剮蹭、碰撞的問題。但是由機器人間互相阻擋移動而引發的死鎖問題會使機器人陷入死循環而停止執行任務，同樣制約了場景任務的執行，也是多機調度系統亟待解決的關鍵問題。

3.現有的方案的調度行為比較固定且不支持用戶端的自定義開發，不利于定義特定用戶場景下的機器人調度行為，無法滿足用戶場景下的智能化需求。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種多機器人調度方法及設備。

根據本發明的一個方面，提供了一種多機器人調度方法，該方法包括：

在每個機器人上存儲多個機器人的統一的待調度環境地圖，其中，所述待調度環境地圖中標注有若干個互不重疊的調度區域，每個調度區域對應一種機器人調度策略，所述調度策略用于確定機器人行為方式；

每個機器人將自身的運行數據發送給服務器，所述服務器將接收到的各個機器人的運行數據廣播給其他機器人，所述運行數據包括機器人的當前位姿和路徑；

每個機器人獲取所述服務器廣播的其他機器人的運行數據，每個機器人基于自身的運行數據確定當前自身所在的調度區域，每個機器人基于其他機器人的運行數據得到該調度區域內的其他機器人，每個機器人根據自身所在的調度區域對應的機器人調度策略和該調度區域內的所有機器人的運行數據，確定每個機器人自身的行為方式。