[发明专利]基于现场总线的一体化移动协作机器人控制系统

权利要求书

1.基于现场总线的一体化移动协作机器人控制系统，其特征在于，包括：

任务分解单元，其用于分别将每一机器人对应的任务分解，获取m个子任务类，并分别为m个子任务类赋予优先值Yu，u=1、2、…、m；

电量采集单元，其用于采集每一机器人对应的剩余电量信息；

任务监控单元，其每隔预设时间W1获取一次每一机器人剩余任务量，Rj表示机器人j的剩余任务量；

综合分析单元，其在每接收一次机器人剩余任务量信息时，分析机器人的预完成度Dj；综合分析单元分析机器人的预完成度Dj的方法为：

步骤W001：任选一在执行任务的机器人；

步骤W002：从任务监控单元调取机器人j剩余任务量，并获取剩余任务量对应的子任务类，将剩余任务分别标记为Sb，b=1、2、3、…、s；

步骤W003：从耗电量数表中调取剩余任务对应的耗电量；

步骤W004：从电量采集单元中调取机器人对应的剩余电量Qj；

步骤W005：根据公式计算预完成度；

其中，Ls为剩余任务Ss对应的耗电量；λ为预设值，且1λ≤2；

重复步骤W001～步骤W005直至计算完所有机器人的预完成度，并将机器人的预完成度回传至控制器；

任务分配单元，其每隔时间W1分配一次任务，并根据预完成度Dj进行剩余任务的再分配，并将再分配结果返回至控制器；

所述子任务类分别为核心任务、相关任务、可调任务，划分的方法为：

步骤S001：获取时间W1内所分配的所有任务；

步骤S002：从所有任务中任选一个任务i；

步骤S003：获取步骤S002中选择的任务i，并调取与其关联的任务个数，并将关联任务个数标记为：Gi；

若GiG，则将任务i标记为核心任务；

若Gi≤G，则将任务i标记为相关任务；

若Gi=0，则将任务i标记为可调任务；

重复步骤S002～步骤S003，直至将所有的任务划分完成；

其中，G为预设值。

2.根据权利要求1所述的基于现场总线的一体化移动协作机器人控制系统，其特征在于，所述电量采集单元还用于将每一机器人对应的剩余电量信息传输至数据库，所述数据库中还存储有机器人执行每一任务对应的时间信息；所述数据库对每一机器人对应的剩余电量信息、执行每一任务对应的时间信息进行整合获取每一任务的耗电量Li：

任选一任务，将执行过该任务的机器人分别标记为机器人ri，r=1、2、3、…n；

获取机器人ri执行任务i开始的时间Tkri、完成的时间Twri、开始时的电量Qkri、完成时的电量Qwri；若机器人ri多次执行任务i，则取机器人ri最近的一次执行任务i开始的时间Tkri、完成的时间Twri、开始时的电量Qkri、完成时的电量Qwri；

每一任务的耗电量；

若任务为新任务，无任何机器人执行过，则耗电量为其余任务的耗电量均值；

针对每一任务，重复耗电量计算原理，将每一任务及其对应的耗电量形成耗电量数表，并实时更新。

3.根据权利要求1所述的基于现场总线的一体化移动协作机器人控制系统，其特征在于，任务分配单元根据预完成度Dj进行剩余任务的再分配的步骤为：

判断预完成度Dj的大小，若Dj≤D，则进行任务再分配步骤；否则维持执行原分配任务；

步骤F001：调取预完成度Dj≤D对应的机器人，并获取其剩余任务；

步骤F002：获取剩余任务所属的子任务类及子任务类对应的优先值Yu；

步骤F003：按照预排顺序规则对剩余任务继续依次排序；

步骤F004：根据预排顺序，计算机器人预计执行任务的个数Kj；

步骤F005：按预排顺序截取前Kp个任务，并将其标记为可执行任务，并将其余任务标记为待分任务；

步骤F006：获取所有机器人对应的待分任务，并获取待分任务的优先值≥任意一可执行任务的优先值的待分任务个数d，若d≥X1，则将d个待分任务重新分配至待命机器人；否则，d个待分任务还由原分配任务的机器人执行；

或者获取剔除待分任务中最大和最小优先值后的待分任务，个数标记为Z，若Z≥X1，则将Z个待分任务重新分配至待命机器人；否则，Z个待分任务还由原分配任务的机器人执行；

其中，D、X1为预设值。