[发明专利]路径规划方法及装置

说明书

本发明提供一种路径规划方法及装置，包括以下步骤：获取机器人组当前的位置状态；当第一机器人和所述机器人组中除所述第一机器人外的其他机器人的距离小于第一阈值时，将比较结果为小于所述第一阈值的两个机器人的位置状态记录在碰撞信息列表中；基于所述碰撞信息列表，应用拓扑排序法进行死锁环检测；当存在所述死锁环时，应用预设的避障区规划法，解除所述死锁环并重新规划机器人路径。本发明的路径规划方法及装置能够高效地检测出机器人间的碰撞、死锁现象，进而更准确地规划机器人路径；在实际应用中不占用物理机和虚拟机资源，在软件中即可运行，提高执行效率；此外应用场景广泛，可满足仿真环境下数千码点内的各种路径规划需求。

技术领域

本发明涉及智能仓储交通控制与设计领域，特别是涉及一种路径规划方法及装置。

背景技术

智能仓储的建设是现代物流业发展的重要一环，其理念在于利用自动化设备和智能的管理方法，建立更加高效、柔性和精确的仓储系统，以满足消费者趋于多样化和个性化的需求转变。智能仓储承担的主要任务是在少数工作人员辅助、多种自动化设备协同工作的条件下，按照客户下达的订单内容将仓库内种类繁多的商品以正确的种类和数量分别拣选出来，再各自装进纸箱打包封箱，最后送达到物流公司的快递揽收点装车运出仓库，其中，最主要的协同工作的自动化设备是自动引导工具(Automated Guided Vehicle，AGV)机器人。

现有技术中基于机器人的路径规划以及与此相关的智能仓储布局都是基于售前规划直接生成的，由于仿真验证时间消耗成本大，无法形成对实际应用的有效借鉴，易导致实际智能仓储模式下的运输效率并不高。

因此，如何高效地规划机器人执行任务的路径以便于快速地仿真验证是一个亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种路径规划方法及装置，用于解决现有技术中未能高效地规划机器人执行任务的路径以便于快速地仿真验证的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种路径规划方法及装置，包括以下步骤：获取机器人组当前的位置状态；当第一机器人和所述机器人组中除所述第一机器人外的其他机器人的距离小于第一阈值时，将比较结果为小于所述第一阈值的两个机器人的位置状态记录在碰撞信息列表中；所述第一机器人为所述机器人组中的任一机器人；基于所述碰撞信息列表，应用拓扑排序法进行死锁环检测；当存在所述死锁环时，应用预设的避障区规划法，解除所述死锁环并重新规划机器人路径。

于本发明的一实施例中，所述基于所述碰撞信息列表，应用拓扑排序法进行死锁环检测，包括：基于所述碰撞信息列表，创建机器人的碰撞关系有向图；基于所述碰撞关系有向图，确定入度为0的机器人；基于所述入度为0的机器人，遍历所述碰撞关系有向图，依次将与所述入度为0的机器人关联的机器人的入度减1，确定更新后的所述碰撞关系有向图；当所述碰撞关系有向图中存在机器人的节点时，所述机器人的节点构成所述死锁环。

于本发明的一实施例中，所述当存在所述死锁环时，应用预设的避障区规划法，解除所述死锁环并重新规划机器人路径，包括：当存在所述死锁环时，对所述死锁环中的机器人进行标记；将标记后的机器人移至预设的机器人冲突解决区；基于除所述死锁环中机器人外的所述机器人组的其他机器人，应用基于边关系的A星算法，重新规划机器人路径。

于本发明的一实施例中，所述获取机器人组当前的位置状态之前，还包括：预先对机器人所在区域按X轴和Y轴坐标等间距划分，并设定划分后各网格节点的通行方向；基于划分后的区域、所述各网格节点的通行方向以及预设有起始位置和终止位置的任务，应用基于边关系的A星算法，确定所述机器人组中各机器人执行相应任务的最短路径；基于预设的时间间隔，遍历正在按所述最短路径执行相应任务的所述各机器人，获取所述机器人组当前的所述位置状态；所述位置状态包括所述各机器人的X轴坐标、Y轴坐标以及所述通行方向。