[发明专利]基于分段充电规划的仓储机器人管理方法及装置

权利要求书

1.一种基于分段充电规划的仓储机器人管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：任务分配并确定机器人优先级：采用任务分配算法为全部的仓储机器人分配任务，得到每个机器人的任务序列；

步骤2：基于机器人电量的任务序列分段：根据机器人的初始剩余电量，电量消耗模型及任务序列信息，对当前机器人的未规划任务序列进行分段；

步骤3：基于分段任务序列的充电规划：对需规划的分段任务序列进行充电规划，确定分段任务序列中充电任务的执行次序、选择执行充电的充电桩；

步骤4：基于任务序列的路径规划：根据机器人的优先级与任务序列信息，采用路径规划方法，分别对每个机器人执行任务进行路径规划；

所述基于机器人电量的任务序列分段步骤中，任务序列的分段依据为：

确定机器人的初始状态，包括机器人的初始位置s₀，初始剩余电量E₀，未分段任务序列[task₁,task₂...task_n]；利用机器人的电量消耗模型，及任务序列中完成所有任务的最短距离，确定机器人初始位置出发，沿最短路径依次执行上述任务序列中的执行任务；机器人在完成某任务时，根据机器人的电量消耗模型，机器人剩余电量无法继续前往下一任务点执行任务，必须在此任务点之前，前往充电桩充电，则机器人需进行充电规划的分段任务序列确定，剩余任务序列确定为待规划任务序列，等待当前分段任务序列规划完成后再进行下次的任务序列分段；Model表示输入参数为距离的电量消耗模型,判断分段任务序列的下界公式为：

表示从任务点task_i到任务点task_i+1的最短距离；

k表示根据上式所得，分段后的任务子序列中的任务数；

i表示在分段任务子序列中，从初始任务到最终任务的任务次序索引。

2.根据权利要求1所述的基于分段充电规划的仓储机器人管理方法，其特征在于，所述任务分配并确定机器人优先级的步骤中，包括如下步骤：

步骤2.1：根据机器人接收任务的初始时刻确定机器人的优先级，初始时刻越早者优先级越高；

步骤2.2：对初始时刻相同的机器人，根据机器人分配任务数目的多少确定优先级，分配任务数目越多、优先级越高；

步骤2.3：当任务数目相同时，则根据总任务距离确定剩余机器人的优先级大小，任务距离越长、优先级越高。

3.根据权利要求1所述的基于分段充电规划的仓储机器人管理方法，其特征在于，所述基于分段任务序列的充电规划步骤中，包括以下步骤：

常量计算步骤；确定决策变量步骤；确定约束条件步骤；基于目标函数的规划求解步骤；机器人状态更新步骤。