一种智慧工厂智能机器人控制管理方法及系统与流程

本发明涉及智慧工厂智能机器人控制管理领域，涉及到一种智慧工厂智能机器人控制管理方法及系统。

背景技术：

1、随着科技的发展，人工智能技术逐渐渗透到各行各业，搬运机器人在工厂仓库存储运输中得到广泛使用，对搬运机器人的控制管理也愈发显得重要，车辆管理是搬运机器人管理的核心模块，根据物料搬运任务的要求，分配和调度搬运机器人执行任务，根据搬运机器人行走时间最短的原理，计算搬运机器人的最短行走路径，进而对搬运机器人的行走过程进行控制和指挥。

2、运输效率是仓储搬运的重点，为提高搬运的效率就要缩短运输时间，进而需要对搬运机器人的行走路径进行规划，现有的搬运机器人路径规划分析管理方法在对搬运机器人的行走路径进行分析时，仅仅参考路程最短原则，即默认最短路程对应的路径耗费时间最短，分析指标过于单一化，没有考虑路径的路况，当路径存在路障时，需要绕路或者人工清理，进而需要耗费额外的时间，且路障的隐患程度不同，处理的方式不同，额外花费的时间也有所不同，从而使得现有分析方法的准确性和可靠性都比较低，无法评估出搬运的最佳路径，进而不能有效提高仓储运输的效率。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种智慧工厂智能机器人控制管理方法及系统。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是：第一方面，本发明提供一种智慧工厂智能机器人控制管理方法，包括以下步骤：步骤一、搬运机器人行驶路线信息获取：根据指定工厂车间中目标自走式物料搬运机器人的起点位置和终点位置，得到目标自走式物料搬运机器人的各条行驶路线，将其记为目标搬运机器人的各条行驶路线，获取目标搬运机器人各条行驶路线的基本信息，其中基本信息包括车间通行宽度和车间通行高度。

3、步骤二、搬运机器人行驶路线筛选：获取目标搬运机器人的搬运信息，根据目标搬运机器人的各条行驶路线基本信息和搬运信息，筛选出目标搬运机器人能够通行的各条行驶路线，将其记为目标搬运机器人的各条参考路线。

4、步骤三、参考路线路障信息获取：获取目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的路障信息，其中路障信息包括液状异物面积和固状异物面积。

5、步骤四、参考路线路障隐患评估：根据目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的路障信息，得到目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的隐患系数。

6、步骤五、参考路线路障避让时长获取：根据目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的隐患系数，判断目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段是否需要处理，进一步得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的避让时长。

7、步骤六、参考路线通行影响系数获取：获取目标搬运机器人各条参考路线的转弯点数量和历史搬运事故发生次数，得到目标搬运机器人各条参考路线的通行影响系数。

8、步骤七、参考路线评估筛选：获取目标搬运机器人各条参考路线的通行所需时长，根据目标搬运机器人各条参考路线的通行所需时长和通行影响系数，得到目标搬运机器人各条参考路线的推荐系数，筛选出目标搬运机器人的最佳路线，并进行相应处理。

9、在一种可能的设计中，所述步骤一中获取目标搬运机器人各条行驶路线的基本信息，具体过程为：按照预设的等长度原则对目标搬运机器人的各条行驶路线进行划分，得到目标搬运机器人的各条行驶路线的各子路段，通过尺寸测量仪器获取目标搬运机器人各条行驶路线各子路段的车间通行宽度和车间通行高度，将目标搬运机器人各条行驶路线各子路段的车间通行宽度进行相互比较，将最小的车间通行宽度记为目标搬运机器人行驶路线的车间通行宽度，统计得到目标搬运机器人各条行驶路线的车间通行宽度，将其记为i表示第i条行驶路线的编号，i＝1,2,...,n，同理，根据目标搬运机器人各条行驶路线的车间通行宽度的分析方法，得到目标搬运机器人各条行驶路线的车间通行高度，将其记为

10、在一种可能的设计中，所述步骤二的具体分析过程为：提取数据库中存储的目标搬运机器人满载的图像，根据目标搬运机器人满载的图像，构建目标搬运机器人满载的空间模型，得到目标搬运机器人满载的宽度和高度，将其分别记为目标搬运机器人的搬运宽度和搬运高度，并分别表示为a搬和b搬。

11、通过分析公式得到目标搬运机器人各条行驶路线的畅通系数βi，其中χ1、χ2分别表示预设的车间通行宽度和车间通行高度的权重因子，δa、δb分别表示预设的车间通行宽度余量和车间通行高度余量。

12、将目标搬运机器人各条行驶路线的畅通系数与预设的畅通系数阈值进行比对，若目标搬运机器人某条行驶路线的畅通系数大于预设的畅通系数阈值，则目标搬运机器人该条行驶路线能够通行，筛选出目标搬运机器人能够通行的各条行驶路线，将其记为目标搬运机器人的各条参考路线。

13、在一种可能的设计中，所述步骤三的具体分析过程为：根据目标搬运机器人的各条行驶路线的各子路段，筛选得到目标搬运机器人的各条参考路线的各子路段，通过高清摄像头获取目标搬运机器人各条参考路线各子路段的路面图像，分析得到目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的液状异物面积和固状异物面积，将其分别记为和j表示第j条参考路线的编号，j＝1,2,...,m，p表示第p个异常路段的编号，p＝1,2,...,q。

14、在一种可能的设计中，所述步骤四的具体分析过程为：将目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的液状异物面积和固状异物面积代入公式得到目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的隐患系数δjp，其中ε表示预设的异常路段的隐患系数修正因子，φ1、φ2分别表示预设的液状异物面积和固状异物面积的权重因子，δs1、δs2分别表示预设的允许液状异物面积和允许固状异物面积。

15、在一种可能的设计中，所述步骤五的具体分析过程为：d1:将目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的隐患系数与预设的隐患系数预警值进行比对，若目标搬运机器人某条参考路线上某异常路段的隐患系数大于预设的隐患系数预警值，表明目标搬运机器人该条参考路线上该异常路段需要处理，将目标搬运机器人该条参考路线上该异常路段记为标记异常路段，统计得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段，并执行d2。

16、d2：获取目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段对应的各绕路路线，分析得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的理想绕路路线，将目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的理想绕路路线长度记为u表示第u个标记异常路段的编号，u＝1,2,...,v，获取目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的长度，将其记为提取数据库中存储的目标搬运机器人的平均行驶速度，通过分析公式得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的绕路增加时长其中表示预设的绕路增加时长的修正因子，v0表示目标搬运机器人的平均行驶速度。

17、d3：根据目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的隐患系数，筛选得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的隐患系数，将目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的隐患系数与预设的各路障等级对应的隐患系数范围进行比对，筛选得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的路障等级。

18、提取数据库中存储的各路障等级对应的人工清理所需时长，根据目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的路障等级，筛选得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的人工清理所需时长。

19、d4：将目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的绕路增加时长和其对应的人工清理所需时长进行比较，分析得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的避让时长，将其记为

20、在一种可能的设计中，所述步骤六的具体分析过程为：根据目标搬运机器人的各条参考路线，得到目标搬运机器人各条参考路线的拐弯点数量，将其记为dj。

21、提取数据库中存储的指定工厂车间各事故路段的搬运事故发生次数，将目标搬运机器人各条参考路线与指定工厂车间各事故路段进行比对，分析得到目标搬运机器人各条参考路线的历史搬运事故发生次数，将其记为fj。

22、将目标搬运机器人各条参考路线的拐弯点数量dj和历史搬运事故发生次数fj代入公式得到目标搬运机器人各条参考路线的通行影响系数γj，其中η1、η2分别表示预设的拐弯点数量和历史搬运事故发生次数的权重因子，m表示参考路线的总数量。

23、在一种可能的设计中，所述步骤七的具体分析过程为：获取目标搬运机器人各条参考路线的长度，将其记为hj，将目标搬运机器人各条参考路线的长度hj、各条参考路线上各标记异常路段的避让时长和目标搬运机器人的平均行驶速度v0代入公式得到目标搬运机器人各条参考路线的通行所需时长其中δt表示预设的通行所需时长的修正量。

24、将目标搬运机器人各条参考路线的通行所需时长和通行影响系数γj代入公式得到目标搬运机器人各条参考路线的推荐系数ξj，其中ψ表示预设的推荐系数修正因子，e表示自然常数。

25、将目标搬运机器人各条参考路线的推荐系数进行相互比较，将最大推荐系数对应的参考路线记为目标搬运机器人的最佳路线，将目标搬运机器人的最佳路线发送至目标搬运机器人的控制终端。

26、第二方面，本发明还提供一种智慧工厂智能机器人控制管理系统，包括：搬运机器人行驶路线信息获取模块：用于根据指定工厂车间中目标自走式物料搬运机器人的起点位置和终点位置，得到目标自走式物料搬运机器人的各条行驶路线，将其记为目标搬运机器人的各条行驶路线，获取目标搬运机器人各条行驶路线的基本信息，其中基本信息包括车间通行宽度和车间通行高度。

27、搬运机器人行驶路线筛选模块：用于获取目标搬运机器人的搬运信息，根据目标搬运机器人的各条行驶路线基本信息和搬运信息，筛选出目标搬运机器人能够通行的各条行驶路线，将其记为目标搬运机器人的各条参考路线。

28、参考路线路障信息获取模块：用于获取目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的路障信息，其中路障信息包括液状异物面积和固状异物面积。

29、参考路线路障隐患评估模块：用于根据目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的路障信息，得到目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的隐患系数。

30、参考路线路障避让时长获取模块：用于根据目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的隐患系数，判断目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段是否需要处理，进一步得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的避让时长。

31、参考路线通行影响系数获取模块：用于获取目标搬运机器人各条参考路线的转弯点数量和历史搬运事故发生次数，得到目标搬运机器人各条参考路线的通行影响系数。

32、参考路线评估筛选模块：用于获取目标搬运机器人各条参考路线的通行所需时长，根据目标搬运机器人各条参考路线的通行所需时长和通行影响系数，得到目标搬运机器人各条参考路线的推荐系数，筛选出目标搬运机器人的最佳路线，并进行相应处理。

33、数据库：用于存储目标搬运机器人满载的图像、指定工厂车间地面的标准图像、地面液状异物图像集合、地面固状异物图像集合、目标搬运机器人的平均行驶速度、各路障等级对应的人工清理所需时长和指定工厂车间各事故路段的搬运事故发生次数。

34、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：1.本发明提供的一种智慧工厂智能机器人控制管理方法及系统，通过获取目标搬运机器人各条参考路线上各异常路段的路障信息，得到目标搬运机器人各条参考路线上各标记异常路段的避让时长；分析目标搬运机器人各条参考路线的通行影响系数和通行所需时长，综合得到目标搬运机器人各条参考路线的推荐系数，筛选出目标搬运机器人的最佳路线，从多个维度对路径的通行时间进行分析，提高分析结果的准确性和可靠性，进而评估得到最优运输路径，从而提高运输效率。

35、2.本发明通过获取目标搬运机器人各条行驶路线的车间通行宽度、车间通行高度和目标搬运机器人的搬运信息，筛选出目标搬运机器人能够通行的各条行驶路线，根据路径的空间大小，对各路径进行初步筛选，缩小分析的对象范围，进而提高分析的效率。