移动机器人调度装置与方法与流程

本发明涉及智能机器人领域，具体而言，涉及一种移动机器人调度装置与方法。

背景技术：

移动机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。当需要在同一区域放置多个移动机器人进行作业时，目前的移动机器人自带的自主避障方式会使路口处很容易发生互相阻塞的情况，也会导致多个移动机器人的移动杂乱无章，影响机器人的正常作业。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种移动机器人调度装置与方法，以改善上述的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种移动机器人调度装置，所述移动机器人调度装置包括：

存储单元，用于存储移动路线、移动路径宽度，其中，所述移动路线包含有一个或多个移动路径，每个所述移动机器人预存储有移动路线及移动路径宽度，且不同的移动机器人预存储的移动路线之间具有交汇点，且所述路径宽度仅能容许一个移动机器人通过；

虚拟墙生成单元，用于周期性的在具有交汇点的两个移动路径朝向交汇点的其中相对的两个入口处生成第一虚拟墙并维持第一虚拟墙预设定的时间，周期性的在具有交汇点的两个移动路径朝向交汇点的另外的相对的两个入口处生成第二虚拟墙并维持第二虚拟墙预设定的时间，且在同一时间只能存在第一虚拟墙或第二虚拟墙中的任意一个；

信息接收单元，用于接收至少两个移动机器人依据预存储的移动路线在移动过程中反馈的栅格坐标；

判断单元，用于依据反馈的栅格坐标判断其中两个移动机器人是否均朝所述交汇点的方向移动且该两个移动机器人的栅格坐标是否处于不同的路径以及分别与所述交汇点的距离是否在预设定范围内；

指令生成单元，用于若其中两个移动机器人均朝所述交汇点的方向移动且该两个移动机器人的栅格坐标处于不同的路径以及分别与所述交汇点的距离在预设定范围内时，生成暂停移动指令；

信息发送单元，用于将暂停移动指令发送至当前时刻前方有第一虚拟墙或第二虚拟墙的移动机器人。

第二方面，本发明实施例还提供了一种移动机器人调度方法，应用于移动机器人调度装置，所述移动机器人调度装置包括：

存储单元，用于存储移动路线、移动路径宽度，其中，所述移动路线包含有一个或多个移动路径，每个所述移动机器人预存储有移动路线及移动路径宽度，且不同的移动机器人预存储的移动路线之间具有交汇点，且所述路径宽度仅能容许一个移动机器人通过；

所述移动机器人调度方法包括：

周期性的在具有交汇点的两个移动路径朝向交汇点的其中相对的两个入口处生成第一虚拟墙并维持第一虚拟墙预设定的时间，周期性的在具有交汇点的两个移动路径朝向交汇点的另外的相对的两个入口处生成第二虚拟墙并维持第二虚拟墙预设定的时间，且在同一时间只能存在第一虚拟墙或第二虚拟墙中的任意一个；

接收至少两个移动机器人依据预存储的移动路线在移动过程中反馈的栅格坐标；其中，所述移动路线包含有一个或多个移动路径，每个所述移动机器人预存储有移动路线及移动路径宽度，且不同的移动机器人预存储的移动路线之间具有交汇点，且所述路径宽度仅能容许一个移动机器人通过；

依据反馈的栅格坐标判断其中两个移动机器人是否均朝所述交汇点的方向移动且该两个移动机器人的栅格坐标是否处于不同的路径以及分别与所述交汇点的距离是否在预设定范围内；

若其中两个移动机器人均朝所述交汇点的方向移动且与所述交汇点的距离在预设定范围内时，生成暂停移动指令；

将暂停移动指令发送至当前时刻前方有第一虚拟墙或第二虚拟墙的移动机器人。

与现有技术相比，本发明提供的移动机器人调度装置与方法，在当其中两个移动机器人均朝交汇点的方向移动且该两个移动机器人的栅格坐标处于不同的路径以及分别与交汇点的距离在预设定范围内时，生成暂停移动指令，将暂停移动指令发送至当前时刻前方有第一虚拟墙或第二虚拟墙的移动机器人，由于第一虚拟墙与第二虚拟墙周期性交替生成，从而不会出现相互阻挡(机器人相互阻挡会发生机器人不断自主规划路径不停转圈的问题)的现象，并且由于路径宽度仅能容许一个移动机器人通过，移动机器人不能根据自身的避障程序绕开前方的移动机器人，仅仅只能依次排队前进，因此实现了移动机器人的有序移动，保证了移动机器人的正常作业，提高了移动机器人的作业效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的服务器与多个移动机器人的交互示意图；

图2为本发明实施例提供的服务器的结构框图；

图3为本发明实施例提供的移动机器人调度装置的功能模块框图；

图4、图5为本发明实施例提供的移动机器人在移动过程中的场景示意图；

图6为本发明实施例提供的移动机器人调度方法的流程图。

图标：100-服务器；200-移动机器人调度装置；300-移动机器人；101-存储器；102-存储控制器；103-处理器；104-外设接口；105-交汇点；106-第一虚拟墙；107-第二虚拟墙；301-信息接收单元；302-判断单元；303-指令生成单元；304-信息发送单元；305-虚拟墙生成单元；306-存储单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明较佳实施例所提供的移动机器人调度装置与方法可应用于服务器100。其中，如图2所示，服务器100通过网络分别与多个移动机器人300进行交互。图2示出了本发明实施例中的服务器100的结构框图。如图2所示，服务器100包括移动机器人调度装置200、存储器101、存储控制器102，一个或多个(图中仅示出一个)处理器103、外设接口104等。这些组件通过一条或多条通讯总线/信号线相互通讯。所述移动机器人调度装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器101中或固化在所述服务器100的操作系统(operatingsystem，os)中的软件功能模块。

存储器101可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的图片处理装置及方法所对应的程序指令/模块，处理器103通过运行存储在存储器101内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，如本发明实施例提供的移动机器人调度方法。

存储器101可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。处理器103以及其他可能的组件对存储器101的访问可在存储控制器102的控制下进行。

外设接口104将各种输入/输出装置耦合至处理器103以及存储器101。在一些实施例中，外设接口104、处理器103以及存储控制器102可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

可以理解，图2所示的结构仅为示意，服务器100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参阅图3，本发明实施例提高了一种移动机器人调度装置200，所述移动机器人调度装置200包括信息接收单元301、判断单元302、指令生成单元303、信息发送单元304、虚拟墙生成单元305以及存储单元306。

存储单元306，用于存储移动路线、移动路径宽度，其中，所述移动路线包含有一个或多个移动路径，每个所述移动机器人300预存储有移动路线及移动路径宽度，且不同的移动机器人300预存储的移动路线之间具有交汇点，且所述路径宽度仅能容许一个移动机器人300通过。

虚拟墙生成单元305，用于周期性的在具有交汇点的两个移动路径朝向交汇点的其中相对的两个入口处生成第一虚拟墙106并维持第一虚拟墙106预设定的时间，周期性的在具有交汇点的两个移动路径朝向交汇点的另外的相对的两个入口处生成第二虚拟墙107并维持第二虚拟墙107预设定的时间，且在同一时间只能存在第一虚拟墙106或第二虚拟墙107中的任意一个。

例如，如图4所示，两条移动路径构成“十字路口”，其中两个相对的路口处，在8点整生成第一虚拟墙106，此时另外两个相对的路口处畅通，与该另外两个相对的路口贯通的移动路径上的移动机器人300可以通过路口。如图5所示，在维持第一虚拟墙106在10秒钟后，第一虚拟墙106消失，上述其中两个相对路口畅通，此时与上述其中两个相对路口贯通的移动路径上的移动机器人300可以通过路口，以及另外两个相对的路口处生成第二虚拟墙107，此时与该另外两个相对的路口贯通的移动路径上的移动机器人300被第二虚拟墙107阻挡在路口，从而避免了两个具有交汇点的移动路径上的移动机器人300相互阻塞。

信息发送单元304还用于发送移动路线、移动路径宽度以及移动指令至至少两个移动机器人300。

其中，移动路线包含有一个或多个移动路径，每个所述移动机器人300预存储有移动路线及移动路径宽度，且不同的移动机器人300预存储的移动路线之间具有交汇点105，且所述路径宽度仅能容许一个移动机器人300通过。每个移动机器人300在接收到移动路线、移动路径宽度后，对移动路线、移动路径宽度进行存储，并在接收到移动指令后，启动并沿移动路线进行移动，且每个移动机器人300不能越过移动路径宽度的边界并进入移动路径宽度以外的区域。

所述信息接收单元301用于接收至少两个移动机器人300在接收到第一启动指令后的起点位置反馈的栅格坐标。移动机器人300安装有位置传感器，可以实时发送自身的栅格坐标至信息接收单元301。

虚拟墙生成单元305在栅格坐标对应的起点位置生成第三虚拟墙。

移动机器人300自身的程序限制移动机器人300不能越过虚拟墙，因此，使得每个移动机器人300只能有序的前进。

信息接收单元301还用于接收至少两个移动机器人300依据预存储的移动路线在移动过程中反馈的栅格坐标。

判断单元302用于判断其中两个移动机器人300是否均朝所述交汇点105的方向移动且该两个移动机器人300的栅格坐标是否处于不同的路径以及分别与所述交汇点105的距离是否在预设定范围内。

具体地，如图4、图5所示，依据分别预存储于两个移动机器人300的移动路线即可判断其中两个移动机器人300是否均朝所述交汇点105的方向移动。当两个移动机器人300分别与所述交汇点105的距离在预设定范围内时，如果两个移动机器人300均继续前进，则有可能在交汇点105发生堵塞，因此需要控制其中一个停止前进。

指令生成单元303用于若其中两个移动机器人300均朝所述交汇点105的方向移动且该两个移动机器人300的栅格坐标处于不同的路径以及分别与所述交汇点105的距离在预设定范围内时，生成暂停移动指令。

信息发送单元304用于将暂停移动指令发送至当前时刻前方有第一虚拟墙106或第二虚拟墙107的移动机器人300。

所述指令生成单元303还用于当处于同一移动路径上的两个移动机器人300的距离小于预设定的安全阈值时，生成暂停移动指令，所述信息发送单元304还用于将所述暂停移动指令发送至处于同一移动路径上的两个移动机器人300中沿移动方向靠后的移动机器人300，从而可以实现移动机器人300有序的前进。

所述信息发送单元304还用于发送暂停移动指令至移动至终点的移动机器人300。移动机器人300到达终点时发送栅格坐标至信息接收单元301，此时信息接收单元301发送暂停移动指令至移动至终点的移动机器人300，此时移动机器人300到达终点并且暂停移动。

请参阅图6，本发明实施例还提供了一种移动机器人调度方法，应用于移动机器人调度装置，需要说明的是，本实施例所提供的移动机器人调度方法，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。所述移动机器人调度装置包括：

存储单元306，用于存储移动路线、移动路径宽度，其中，所述移动路线包含有一个或多个移动路径，每个移动机器人300预存储有移动路线及移动路径宽度，且不同的移动机器人300预存储的移动路线之间具有交汇点，且所述路径宽度仅能容许一个移动机器人300通过。

所述移动机器人调度方法包括：

步骤s401：周期性的在具有交汇点的两个移动路径朝向交汇点的其中相对的两个入口处生成第一虚拟墙106并维持第一虚拟墙106预设定的时间。

步骤s402：周期性的在具有交汇点的两个移动路径朝向交汇点的另外的相对的两个入口处生成第二虚拟墙107并维持第二虚拟墙107预设定的时间。

其中，在同一时间只能存在第一虚拟墙106或第二虚拟墙107中的任意一个。

步骤s403：发送移动路线、移动路径宽度以及移动指令至至少两个移动机器人300。

步骤s404：接收至少两个移动机器人300在接收到第一启动指令后的起点位置反馈的栅格坐标。

步骤s405：在栅格坐标对应的起点位置生成第三虚拟墙。

步骤s406：接收至少两个移动机器人300依据预存储的移动路线在移动过程中反馈的栅格坐标。

其中，所述移动路线包含有一个或多个移动路径，每个所述移动机器人300预存储有移动路线及移动路径宽度，且不同的移动机器人300预存储的移动路线之间具有交汇点105，且所述路径宽度仅能容许一个移动机器人300通过。

步骤s407：判断其中两个移动机器人300是否均朝所述交汇点105的方向移动且该两个移动机器人300的栅格坐标是否处于不同的路径以及分别与所述交汇点105的距离是否在预设定范围内，如果是，则执行步骤s405。

步骤s408：生成暂停移动指令。

步骤s409：将暂停移动指令发送至当前时刻前方有第一虚拟墙106或第二虚拟墙107的移动机器人300。

步骤s410：当处于同一移动路径上的两个移动机器人300的距离小于预设定的安全阈值时，生成暂停移动指令。

步骤s411：将所述暂停移动指令发送至处于同一移动路径上的两个移动机器人300中沿移动方向靠后的移动机器人300。

步骤s412：发送暂停移动指令至移动至终点的移动机器人300。

综上所述，该移动机器人调度装置与方法在当其中两个移动机器人均朝所述交汇点的方向移动且该两个移动机器人的栅格坐标处于不同的路径以及分别与所述交汇点的距离在预设定范围内时，生成暂停移动指令，将暂停移动指令发送至当前时刻前方有第一虚拟墙或第二虚拟墙的移动机器人，由于第一虚拟墙与第二虚拟墙周期性交替生成，从而不会出现相互阻挡(机器人相互阻挡会发生机器人不断自主规划路径不停转圈的问题)的现象，并且由于路径宽度仅能容许一个移动机器人通过，移动机器人不能根据自身的避障程序绕开前方的移动机器人，仅仅只能依次排队前进，因此实现了移动机器人的有序移动，保证了移动机器人的正常作业，提高了移动机器人的作业效率。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。