[发明专利]使用经协调路径规划器有效调度多个自动非完整车辆的方法和设备

说明书

技术领域

本发明公开的实施例通常涉及一种车辆管理系统，并且尤其是涉及一种使用经协调路径规划器(coordinated path planner)有效调度多个自动非完整车辆(automated non-holonomic vehicle)的方法和设备。

背景技术

自动车辆(AV)在混合使用、多车辆、动态的仓库环境中运行。该环境的特性能导致自动车辆在它们执行任务时受到未知障碍物或情形的阻碍。由于自动车辆的互动可能导致死锁，该延迟导致任一先验规划变得过时，并且时间关键任务有完成的风险。各因素——包括整体驾驶时间、诸如非完整运动的车辆限制、和燃料使用——也影响规划。这些问题促使开发和实施所提出的对多个车辆使用经协调路径的调度方案。

尽管对于多车辆路径规划的研究已经不是新的主题，例如，在受限制机器人中使用经协调手段以限定路线图来实现完整和相对快速的解决方案，但是仍然无法实现对于专注于连续曲线路径的非完整车辆的接近最佳的多车辆方法，该连续曲线路径避开移动的障碍物并且无碰撞。即使这些解决方案是有用的，但是问题考虑并没有广泛到足以直接应用于目标工业环境中。可能存在实现资源的高利用率和产品的吞吐量的需求。使用来解决规划和调度问题——尤其是多车辆的规划和调度问题——的当前方法在范围上常常过于受限而不能解决和尝试优化解决方案。

因此，本领域存在对于使用经协调路径规划有效调度多个非完整自动车辆的方法和设备的需求。

发明内容

描述了一种为一个或多个自动车辆协调路径规划的方法，所述方法包括：向在线路径规划器查询一个或多个自动车辆中的每一个自动车辆的至少一个可执行任务的可能解决方案；检查查询的结果；判定每个车辆的经协调路径规划；以及将经协调路径规划传送给交通管理器，其中所述交通管理器确保一个或多个自动车辆根据经协调路径规划来执行每个可执行任务。

附图说明

因此参照实施例以能够详细理解本发明的上述特征的方式给出以上简要概述的本发明的更具体说明，其中某些实施例在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅仅图示了本发明的典型实施例并且因此并不认为是对本发明范围的限制，因为本发明可以允许其他等效实施例。

图1是图示根据各种实施例的用于使用地图有效调度自动车辆并实现经协调路径规划器的设备的功能框图；

图2图示了根据各种实施例的用于执行自动车辆的经协调路径规划的多层次图表；

图3是示例性路线图图表(roadmap graph)，其图示根据各种实施例的包含自动车辆的仓库；

图4是示例性路线图图表，其描述根据各种实施例的仓库内自动车辆的调度方案；

图5是示例性路线图图表，其描述根据各种实施例的仓库内自动车辆的另一种调度方案；

图6A-6C图示了根据各种实施例的使用经协调路径规划有效调度多个非完整自动车辆的多层次图表的各个层次；以及

图7是图示了根据各种实施例的用于使用地图有效调度自动车辆并对自动车辆进行路径规划以及实现经协调路径规划器的系统的框图。

具体实施方式

给定一组目标，诸如围绕仓库移动产品，使用经协调路径规划对多个非完整自动车辆进行有效调度的方法和设备的各种实施例找到一种解决方案，该解决方案根据某些实施例优化了资源利用率，同时又满足当前和未来任务的截止期限。可以对目标进行定义以供优化，包括机动速度、燃料使用情况和即将到来的任务地点的各方面。发现规划解决方案的速度允许对当前和未来目标的多种不同可能性进行评估，使得选择最好的解决方案。还通过使用平滑、连续的弯曲路径来延伸对于路径的解决方案，以允许自动车辆驾驶路径而无需停止。

本发明公开描述了非完整自动车辆的多车辆路径规划和调度设备或系统。该设备被开发以在自动车辆(例如，机器人和/或自动叉车等等)上使用以解决规划问题。通常，非完整(也称作“不完整(anholonomy)”)包括其状态受用于到达各状态的路径限定的系统。