[发明专利]使用经协调路径规划器有效调度多个自动非完整车辆的方法和设备

权利要求书

1.一种为多个自动车辆协调路径规划的方法，所述方法包括：

利用一个或多个中央处理单元通过网络获取用于所述多个自动车辆中的一个自动车辆的在工业环境中的可执行任务，其中各自动车辆包括导航模块、操纵组件以及运动组件，所述中央处理单元通过所述网络通讯耦接到所述多个自动车辆；

提供包括高层次节点的多层次图表，其中高层次节点中的每一个都包括一个或多个连接节点、一个或多个路线图节点以及一个或多个路径片段，其中所述一个或多个路径片段链接所述一个或多个连接节点，链接所述一个或多个路线图节点，或者链接所述一个或多个连接节点和所述一个或多个路线图节点的组合，其中，所述连接节点是位于高层次节点外围上，路线图节点位于高层次节点内侧；

根据多层次图表构造路线图图表的解决方案集合，确定起始位置、目标位置与局部连接节点之间的局部路径，组合所述局部路径以形成多层次图表上的最终路径；

从路线图图表的解决方案集合中为自动车辆在线选择经协调路径规划，其中至少部分地基于搜索多层次图表以获得最优解决方案的启发选择经协调路径规划；以及

通过所述网络，将经协调路径规划的至少一部分传送给每个自动车辆，其中每个自动车辆的导航模块根据经协调路径规划操作操纵组件、运动组件或者操纵组件与运动组件二者；

利用一个或多个中央处理单元通过所述网络获取用于所述多个自动车辆中的一个自动车辆的在工业环境中即将到来的可执行任务；

使用所述即将到来的可执行任务为所述多个自动车辆中的一个自动车辆预测修改的经协调路径规划；

将所述修改的经协调路径规划通过所述网络传送给每个自动车辆，其中每个自动车辆的导航模块根据所述修改的经协调路径规划操作操纵组件、运动组件或者操纵组件与运动组件二者。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

移除任意不可行的解决方案并使用所述启发从路线图图表的解决方案集合中搜索最佳解决方案。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

限制在高层次节点的每一个中所允许的自动车辆的数目以减少构造路线图图表的解决方案集合所需要的时间。

4.如权利要求3所述的方法，其中在高层次节点的每一个中所允许的自动车辆的数目是2个或更少。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

在特定时刻停止自动车辆的运行；以及

在特定时刻之后经过一时间段之后重新开始自动车辆的运行，其中在所述时间段期间选择经协调路径规划。

6.如权利要求1所述的方法，还包括：

产生阻断节点的列表；以及

使自动车辆停止导航与阻断节点对应的区域的一部分。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：

离线计算网格，所述网格包括从每个网格方块能够到达的可能节点，在运行时取回所述可能节点并且沿着它们连接的路径片段执行二进制扫描以确定在多层次图表上加入节点的最佳位置；以及

形成修正的Dubins路径，所述修正的Dubins路径包括加入路径，加入路径在端点处具有更急剧的转向并且在加入路径加入多层次图表之处具有更为平滑的转向。

8.如权利要求7所述的方法，其中加入路径不与用于另一自动车辆的路线图图表的每一个的起始位置和目标位置相交。

9.如权利要求1所述的方法，其中经协调路径规划要求自动车辆之一等待直到一个或多个自动车辆中的另一个经过特定位置。

10.如权利要求1所述的方法，其中启发指示自动车辆在高层次节点之间的行程时间。

11.如权利要求1所述的方法，其中启发指示与自动车辆的空闲车辆的启动关联的成本。

12.如权利要求1所述的方法，其中启发指示不可用的高层次节点。