[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

说明书

本发明的实施例提供了一种基于时间和空间的多机器人调度方法、装置和设备。所述方法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。以此方式，使待加入机器人能够在时空维度上进行路径规划，避开原有地图中的机器人路径，与原有机器人不发生冲突，也不需要原有机器人调整原有路径。

技术领域

本发明的实施例一般涉及机器人路径规划领域，并且更具体地，涉及一种基于时间和空间的多机器人调度方法、装置和设备。

背景技术

在一个相对较大的场景下，需要多个机器人一起协同工作，这些机器人沿着各自的规划路径穿梭在多个不同的目的地之间；而当需要向当前场景下加入机器人时，在没有调度系统介入的情况下，待加入的机器人的预设路径往往会与场景中的机器人发生冲突，导致由于机器人的加入使原有场景下的机器人无法正常沿规划路径行驶。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种基于时间和空间的多机器人调度方案。

在本发明的第一方面，提供了一种基于时间和空间的多机器人调度方法。该方法包括：

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。

进一步地，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。

进一步地，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：

e.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；

f.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；

g.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；

h.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。

进一步地，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；