[发明专利]一种基于时间和空间的多机器人调度方法、装置和设备

权利要求书

1.一种基于时间维度和空间维度的多机器人调度方法，其特征在于，包括：

从数据库中读取已有机器人的路径信息，得到机器人的空间地图；

对所述空间地图在时间维度上进行升维，得到机器人的时空地图；

采用带时间维度的A*算法，规划出待加入机器人在所述时空地图中的时空路径；

待加入机器人根据速度-时间曲线规划执行速度，按照所述时空地图中的时空路径进行执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述已有机器人的路径信息包括：节点信息、节点连接关系和节点连接属性；其中

所述节点信息包括：节点的空间位置信息、节点编号和节点名称；

所述节点连接关系为节点之间的有向映射关系；

所述节点连接属性包括：线形属性和代价。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述空间地图在时间维度上进行升维，包括：

将节点所在的时刻加入到所述节点信息中；

在所述节点连接关系中建立时空连接规则；

所述时空连接规则包括：

a.空间位置相同、时刻不同的两个节点可以在时空地图中连接；

b.在空间地图中不存在连接关系的两个节点，不能在时空地图中连接；

c.一个时刻的节点只能与其后的时刻的节点在时空地图中连接；

d.在机器人能够从一个节点到达另一节点的时刻建立两个节点在时空地图上的连接。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用带时间维度的A*算法，规划出待加入机器人在所述时空地图中的时空路径，包括：

步骤1：对所述待加入机器人在所述空间地图中的路径进行预搜索，计算所述路径上每个节点的启发值；

步骤2：创建所述待加入的机器人当前位置在不同时刻的节点作为候选扩展节点；

步骤3：判断所述候选扩展节点是否与其他机器人冲突，如果是，则保持所述候选扩展节点为关闭状态；否则执行步骤4；

步骤4：将所述候选扩展节点置为打开状态，计算所述候选扩展节点的启发值，选择启发值最小的候选扩展节点作为父节点，从父节点进行扩展；

步骤5：在与父节点连接的不同位置的节点中选择启发值最小的节点位置，并判断所述节点位置是否与目标终点的节点位置相同，如果相同，则执行步骤6；否则创建该节点位置在不同时刻的节点为候选扩展节点，返回步骤4；

步骤6：从目标终点开始沿父节点回溯路径，得到时空路径。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预搜索，包括：

从所述待加入机器人在所述空间地图中的路径终点开始向路径起点进行搜索，计算出路径上各个节点的代价，作为所述路径上每个节点的启发值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断所述候选扩展节点是否与其他机器人冲突，包括：

如果所述候选扩展节点的位置信息和时刻与时空地图中已有机器人的位置信息和时刻相同，则所述候选扩展节点与该已有机器人冲突。