[发明专利]多机器人调度方法及设备

说明书

本发明的目的是提供一种多机器人调度方法及设备，本发明的服务器程序主要起到了共享运行数据的作用，负责向机器人个体收集和分发共享的机器人的运行数据包；机器人个体只有运行至调度区域内部时才会触发对应的调度策略的多机调度，多机调度的决策过程不由服务器发起，而是由机器人个体搭载的客户端程序独立完成，调度策略的依据可以为相应调度区域的预设决策树模型。本发明采用机器人与服务器之间采用轻量级的数据包格式进行运行信息交换，这样大大降低了由数据包过大和重发机制带来的通信负载。本发明的服务器可以设置在本地局域网，不需要连外网，以保证用户环境下的信息安全，服务器与机器人之间的交互通信量小。

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种多机器人调度方法及设备。

背景技术

近年来，随着传感器技术和人工智能技术的迅速发展，服务机器人逐渐从实验室研究对象转化为可落地应用的智能产品。服务机器人在特定场景中代替人工完成高重复性、高风险的工作。其中，大场景下的多机器人联合应用是常见的落地场景之一，如送餐机器人、配送机器人等。由于这类应用场景存在机器人的传感器安装位置相同、传感器存在盲区限制、机器人个体在执行任务的过程中采用相互独立的路径规划方式等问题，导致多机器人在应用过程中会偶发碰撞、剐蹭、互相阻挡等问题。为了避免上述问题，多机器人调度方案必不可少，但是，已有的多机调度方案存在以下问题：

1.已有方案往往只适用于同构机器人群体（或者说同一公司的机器人产品），但是未来的机器人应用将会是一个多元化的应用场景，因此多机调度方案也应该支持异构机器人群体。

2.已有方案往往强依赖于集中式服务器，这种模式会产生如下瓶颈问题：

a)部署瓶颈：服务器需要承载所有调度算法，要求服务器具备很强的计算能力，因此服务器成本非常高；已有方案多选择云端作为调度服务器，此时要求机器人个体必须具备因特网连接能力，常见的解决方案为：第一，搭载移动通信模块，此时会进一步加大部署成本；第二，使用客户场景局域网作为因特网连接的中继节点，这样在对客户场景有强制要求的同时也会增加客户场景下的信息安全风险。

b)通信负载瓶颈：服务器执行的调度算法复杂，使调度指令比较冗长，会直接增大服务器与机器人间的通信量，使调度指令存在传输延迟的风险，进而使调度方案失效。如果此时使用场景局域网交换调度信息，更加会影响客户网络的正常数据传输，造成更加严重的影响。

c)算法瓶颈：已有的调度算法并不完善，只解决了机器人间相互剐蹭、碰撞的问题。但是由机器人间互相阻挡移动而引发的死锁问题会使机器人陷入死循环而停止执行任务，同样制约了场景任务的执行，也是多机调度系统亟待解决的关键问题。

3.现有的方案的调度行为比较固定且不支持用户端的自定义开发，不利于定义特定用户场景下的机器人调度行为，无法满足用户场景下的智能化需求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种多机器人调度方法及设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种多机器人调度方法，该方法包括：

在每个机器人上存储多个机器人的统一的待调度环境地图，其中，所述待调度环境地图中标注有若干个互不重叠的调度区域，每个调度区域对应一种机器人调度策略，所述调度策略用于确定机器人行为方式；

每个机器人将自身的运行数据发送给服务器，所述服务器将接收到的各个机器人的运行数据广播给其他机器人，所述运行数据包括机器人的当前位姿和路径；

每个机器人获取所述服务器广播的其他机器人的运行数据，每个机器人基于自身的运行数据确定当前自身所在的调度区域，每个机器人基于其他机器人的运行数据得到该调度区域内的其他机器人，每个机器人根据自身所在的调度区域对应的机器人调度策略和该调度区域内的所有机器人的运行数据，确定每个机器人自身的行为方式。