一种轨道机器人路径规划方法及系统与流程

1.本发明属于轨道机器人相关领域，尤其涉及一种轨道机器人路径规划方法及系统。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.轨道机器人是通过轨道移动的机器人，随着信息和自动化技术的发展，轨道巡检机器人被广泛的应用在隧道、变电站等工业场所，永凯采集现场环境数据。
4.现有的轨道区域内存在多个轨道式机器人，多个轨道机器人可能同一时间使用同一段轨道，从而造成碰撞的问题，尤其是在需要轨道机器人快递的达到某个目标位置进行工作时，但是由于轨道上的其他机器人也在移动，对于如何选择一个轨道机器人快速的达到目标位置并且不与其他正在的工作的机器人发生碰撞问题，是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种轨道机器人路径规划方法及系统，能够较为快速且不与轨道机器人发生碰撞的情况下达到目标任务对应的位置点处。
6.为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种轨道机器人路径规划方法，包括以下步骤：
7.获取轨道信息、轨道上的轨道机器人的信息以及任务对应的位置信息；所述轨道机器人的信息包括轨道机器人的优先等级；
8.结合轨道机器人的优先等级、轨道机器人距离任务对应的位置点的距离确定执行任务的指定轨道机器人；
9.根据轨道信息、指定轨道机器人的位置、任务对应的位置确认指定轨道机器人的移动轨迹；
10.指定轨道机器人根据所确定的移动轨迹达到任务对应的位置点执行任务。
11.进一步的，获取轨道信息包括轨道机器人所在区域的所有轨道路径，轨道机器人的信息包括轨道机器人的位置与各个轨道机器人预设路径。
12.进一步的，还包括获取每一个轨道机器人的运行速度、并且对每一个轨道机器人进行编号，每个轨道机器人的编号不同，当轨道机器人执行任务时记录轨道机器人的编号。
13.进一步的，将轨道机器人的优先级划分为第一优先级和第二优先级，第二优先级的轨道机器人避让第一优先级的轨道机器人；
14.在所述第二优先级的轨道机器人中计算每一个轨道机器人的当前的位置与任务对应的位置点的距离，将当前位置距离任务对应的位置点最近的轨道机器人确定为执行任务的指定轨道机器人。
15.进一步的，根据指定轨道机器人当前的位置、任务对应的位置点、轨道信息、指定
轨道机器人的运行速度，获取第一轨道路径集合；
16.根据所确定的第一轨道路径集合中的任一轨道路径，根据第一轨道机器人的当前的位置、第一轨道机器人的预设路径、第一轨道机器人的运行速度以及第一轨道机器人的优先级，对第一轨道路径集合中每一条轨道路径进行评估；
17.其中，所述的第一轨道机器人为轨道区域中除了指定轨道机器人之外的轨道机器人；
18.根据对第一轨道路径集合中的每一轨道路径的评估结果确定指定轨道机器人最终的路径。
19.进一步的，对第一轨道路径集合中每一条轨道路径进行评估具体包括：
20.根据指定机器人的运行速度、第一轨道机器人的当前位置以及预设路径和运行速度确定每一条轨道路径中指定机器人与第一轨道机器人是否发生重合路段；
21.在发生重合路段的情况下，根据与指定轨道机器人发生重合路段的第一轨道机器人的优先级是否为第一优先级；
22.在与指定轨道机器人发生重合路段的第一轨道机器人的优先级不是第一优先级的情况下，则与指定轨道机器人发生重合路段的第一轨道机器人对指定轨道机器人进行避让；
23.将第一轨道路径集合中不与其他轨道机器人发发生重合路段的路径以及发生重合路段但第一轨道机器人进行避让的路径确定为指定机器人待选择的路径集合；
24.根据指定轨道机器人的当前的位置、运行速度，计算指定轨道机器人从待选择的路径集合中每一条路径达到任务对应的位置点的时间，将用时最少的路径确定为指定轨道机器人最终的路径。
25.进一步的，指定轨道机器人与第一轨道机器人发生重合路段且第一轨道机器人的优先级为第一优先级的情况下，将指定机器人的所要达到的任务对应的位置点作为a点，将第一轨道机器人预设路径的任务点作为b点，则指定轨道机器人与第一轨道机器人的重合路段为a-b；
26.计算指定轨道机器人达到b点的距离以及第一轨道机器人达到a点的距离；
27.若指定轨道机器人率先达到指定轨道机器人与b点之间所确定的避让位置点处，则指定轨道机器人率先通过该重合路段，第一轨道机器人进行避让；
28.若第一轨道机器人率先达到第一轨道机器人与a之间所确定的避让位置点处，则第一轨道机器人率先通过该重合路段，指定轨道机器人进行避让。
29.本发明的第二个方面提供一种轨道机器人路径规划系统，包括：
30.获取模块，其被配置为：获取轨道信息、轨道上的轨道机器人的信息以及任务对应的位置信息；所述轨道机器人的信息包括轨道机器人的优先等级；
31.计算模块，其被配置为：结合轨道机器人的优先等级、轨道机器人距离任务对应的位置点的距离确定执行任务的指定轨道机器人；
32.轨迹确定模块，其被配置为：根据轨道信息、指定轨道机器人的位置、任务对应的位置确认指定轨道机器人的移动轨迹；
33.执行模块，其被配置为：指定轨道机器人根据所确定的移动轨迹达到任务对应的位置点执行任务。
34.本发明的第三个方面提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。
35.本发明的第四个方面提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法所述的步骤。
36.以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
37.本发明基于轨道机器人的当前的位置、预设路径、运行速度，轨道信息，轨道机器人的优先级确定执行目标任务的轨道机器人，然后根据对执行目标任务轨道机器人的路径集合进行选择，从而选择处最优的路径，能够选择出执行目标任务机器人通过最优的路径且不与其他轨道机器人发生碰撞的情况下快速的达到目标任务对应的位置。
38.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
39.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
40.图1为本发明实施例一的流程图。
具体实施方式
41.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
42.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
43.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.实施例一
45.本实施例公开了一种轨道机器人路径规划方法，包括：
46.步骤1：获取轨道信息、轨道上的轨道机器人的信息以及任务对应的位置信息；所述轨道机器人的信息包括轨道机器人的优先等级；
47.步骤2：结合轨道机器人的优先等级、轨道机器人距离任务对应的位置点的距离确定执行任务的指定轨道机器人；
48.步骤3：根据轨道信息、指定轨道机器人的位置、任务对应的位置确认指定轨道机器人的移动轨迹；
49.步骤4：指定轨道机器人根据所确定的移动轨迹达到任务对应的位置点执行任务。
50.在步骤1中，获取轨道信息包括轨道机器人所在区域的所有轨道路径，轨道机器人的信息包括轨道机器人的位置与各个轨道机器人预设路径。
51.在具体的实施例中，轨道信息具体指的就是某个区域内所有的轨道信息；
52.轨道机器人的位置是指轨道机器人当前的位置信息，以及各个轨道机器人预先设定的路径信息，即轨道机器人根据预设的路径信息从初始位置移动到预设目标位置的路径
情况。
53.在步骤1中还包括获取轨道机器人的运行速度即轨道机器人的预先设定的行驶速度，对每一个轨道机器人进行编码，，每个轨道机器人的编码不同，一个编码代表一个轨道机器人，从而能够更为准确的区别轨道区域内的每一个轨道机器人。
54.在所述步骤2中，根据每一个轨道机器人按照预先设定的路径去完成的任务，根据任务的重要程度将轨道机器人进行优先级的划分，将轨道区域内的所有轨道机器人按照优先级的不同划分为第一优先级和第二优先级，第二优先级的轨道机器人完成的任务重要程度低于第一优先级的轨道机器人完成任务的重要程度，因此，第二优先级的轨道机器人在与第一优先级轨道机器人发生路径重合时，第二轨道机器人避让第一优先级的轨道机器人。
55.将位于第二优先级的轨道机器人根据其当前的位置计算与目标任务对应的位置点的距离，将当前位置距离目标任务对应位置点的距离最近的轨道机器人确定为执行目标任务的轨道机器人。
56.在本实施例中，轨道机器人当前位置和目标任务对应的位置点的距离的计算是基于从轨道机器人当前的位置达到目标任务对应的位置点所有轨道路径进行统计，将统计的所有轨道路径中距离最短的轨道机器人确定为执行目标任务的轨道机器人。
57.在此步骤中，通过上述的选择确定出执行目标任务的轨道机器人，根据优先级和距离的方式进行确定能够避免优先级高的轨道机器人去执行目标任务，而且能够使处于第二优先级的轨道机器人能够尽可能快的达到目标任务对应的位置点处。
58.在所述步骤3中，根据指定轨道机器人当前的位置、任务对应的位置点、轨道信息、指定轨道机器人的运行速度，获取第一轨道路径集合；
59.根据所确定的第一轨道路径集合中的任一轨道路径，根据第一轨道机器人的当前的位置、第一轨道机器人的预设路径、第一轨道机器人的运行速度以及第一轨道机器人的优先级，对第一轨道路径集合中每一条轨道路径进行评估；
60.其中，所述的第一轨道机器人为轨道区域中除了指定轨道机器人之外的轨道机器人；
61.根据对第一轨道路径集合中的每一轨道路径的评估结果确定指定轨道机器人最终的路径。
62.在具体的实施例中，将所确定的轨道机器人从当前位置达到目标任务对应的位置点所有的路径信息统计为第一轨道路径集合；
63.此处，因距离目标位置点最近的路径有可能会与其他的轨道机器人发生碰撞，因此，在确定了要执行目标任务的轨道机器人后需要对指定轨道机器人的路径进行重新的规划。
64.在本实施例中，对第一轨道路径集合中每一条轨道路径进行评估具体包括：
65.根据指定机器人的运行速度、第一轨道机器人的当前位置以及预设路径和运行速度确定每一条轨道路径中指定机器人与第一轨道机器人是否发生重合路段；
66.在发生重合路段的情况下，根据与指定轨道机器人发生重合路段的第一轨道机器人的优先级是否为第一优先级；
67.在与指定轨道机器人发生重合路段的第一轨道机器人的优先级不是第一优先级
的情况下，则与指定轨道机器人发生重合路段的第一轨道机器人对指定轨道机器人进行避让；
68.将第一轨道路径集合中不与其他轨道机器人发发生重合路段的路径以及发生重合路段但第一轨道机器人进行避让的路径确定为指定机器人待选择的路径集合；
69.根据指定轨道机器人的当前的位置、运行速度，计算指定轨道机器人从待选择的路径集合中每一条路径达到任务对应的位置点的时间，将用时最少的路径确定为轨道机器人的最终路径。
70.指定轨道机器人与第一轨道机器人发生重合路段且第一轨道机器人的优先级为第一优先级的情况下，将指定机器人的所要达到的任务对应的位置点作为a点，将第一轨道机器人预设路径的任务点作为b点，则指定轨道机器人与第一轨道机器人的重合路段为a-b；
71.计算指定轨道机器人达到b点的距离以及第一轨道机器人达到a点的距离；
72.若指定轨道机器人率先达到指定轨道机器人与b点之间所确定的避让位置点处，则指定轨道机器人率先通过该重合路段，第一轨道机器人进行避让；
73.若第一轨道机器人率先达到第一轨道机器人与a之间所确定的避让位置点处，则第一轨道机器人率先通过该重合路段，指定轨道机器人进行避让。
74.在本实施例中，首先根据第一轨道机器人的预设路径和第一轨道路径集合中每一条路径情况确定第一轨道机器人与第一轨道路径集合中的每一条路径是否有重合路段，若没有重合路段则作为指定轨道机器人待选择的路径，若存在重合路段，则根据与第一轨道路径集合内的路径发生重合路段的轨道机器人是否为第二优先级，如果是第二优先优先级的轨道机器人，则作为第二优先级的第一轨道机器人对指定轨道机器人进行避让，即率先让指定轨道机器人进行通过，将发生重合路段而且发生重合路段的轨道机器人是第二优先级的轨道机器人所对应的路径也确定为待选择的路径。
75.将上面待选择的轨道路径，根据指定轨道机器人的当前位置、运行速度以及目标任务对应的位置，计算指定轨道机器人从待选择的路径集合中每一条路径达到任务对应的位置点的时间，将用时最少的路径确定为第一路径。
76.如果发生重合路段的轨道机器人的优先级是第一优先级的轨道机器人，则将指定机器人的所要达到的任务对应的位置点作为a点，将第一轨道机器人预设路径的任务点作为b点，则指定轨道机器人与第一轨道机器人的重合路段为a-b；
77.设定避让阈值，若可以设定为3m，则在指定机器人当前位置与b点之间距离b点为3m的位置处即c点，根据指定轨道机器人的运行速度计算指定轨道机器人从当前的位置达到c点所需要的时间t1；
78.同理，第一轨道机器人当前的位置与a点之间且距离a点为3m的位置处即d点，根据第一轨道机器人的运行速度计算第一轨道机器人从当前的位置达到d点所需要的时间t2；然后比较t1和t2，先达到的即可先行通过。
79.即若t1小于t2,则指定轨道机器人先达到c点，则指定轨道机器人率先通过，第一优先级的第一轨道机器人进行避让。
80.若t1大于t2,则第一优先级的第一轨道机器人先达到d点，则第一优先级的第一轨道机器人率先通过，指定轨道机器人进行避让。
81.实施例二
82.本实施例的目的是提供一种轨道机器人路径规划系统，包括：
83.获取模块，其被配置为：获取轨道信息、轨道上的轨道机器人的信息以及任务对应的位置信息；所述轨道机器人的信息包括轨道机器人的优先等级；
84.计算模块，其被配置为：结合轨道机器人的优先等级、轨道机器人距离任务对应的位置点的距离确定执行任务的指定轨道机器人；
85.轨迹确定模块，其被配置为：根据轨道信息、指定轨道机器人的位置、任务对应的位置确认指定轨道机器人的移动轨迹；
86.执行模块，其被配置为：指定轨道机器人根据所确定的移动轨迹达到任务对应的位置点执行任务。
87.实施例三
88.本实施例的目的是提供一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
89.实施例四
90.本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。
91.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行上述方法的步骤。
92.以上实施例二、三和四的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。
93.本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
94.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。