[发明专利]基于智能分拣流水线的多机器人任务分配方法

说明书

基于智能分拣流水线的多机器人任务分配方法，从分拣流水线速度偏慢和机器人利用率不高的实际情形出发，首先划分工作区和重叠区，提高空间利用率和压缩机器人等待时间，然后利用机器人工作状态和物品实时分拣状况来调整流水线速度，实现机器人的高利用率和最大工作效率；同时考虑机器人的运行状态对分配过程的影响，当机器人出现故障时自动跳过故障机器人，而不会影响分配过程。本发明划分机器人的工作区和重叠区，提高了空间利用率，机器人等待时间减少，单位时间内处理的物品更多，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及机器人分拣技术领域。特别是涉及一种基于智能分拣流水线的多机器人任务分配方法。

背景技术

随着机器人技术的日渐成熟，多个机器人在流水线上分工协作自动分拣已成为现实。为了实现多机器人协同工作，必须对机器人进行合理任务分配，使机器人不发生任务冲突，提高工作效率。

现有的方案都是在静态分配任务时机器人按任务列表垂直分配，待目标物进入机器人工作区后进行抓取。这种方案未考虑机器人工作属性和环境数据的交互，没有提高分配效率；各工作区互不干涉，浪费空间资源；在机器人动态运行中，未能通过机器人的运行状态做出分配策略调整和环境数据的改变。现有分配方法未考虑机器人工作状态与目标物运动时间的关系，未利用机器人协作属性提高空间资源利用率，未考虑机器人运行故障时对分配策略的影响和不能动态调整流水线速度来提高机器人利用率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术缺陷，本发明提出了一种基于智能分拣流水线的多机器人任务分配方法，将流水线速度、不同工作区属性与机器人工作状态相匹配，对机器人进行任务分配，同时根据机器人的运行状态、漏检信号和故障信号实现流水线速度控制及故障应急措施，保证现场任务的高效率完成。

本发明通过以下技术方案实现：

一种多机器人任务分配方法，假设有i(i＝1，2，3，…,N)个机器人，每个机器人对应工作区j(j＝1，2，3，…,n)且相邻两个机器人的工作区有重叠区，每个工作区和重叠区的长度均相等，包括如下步骤：

1.分拣控制单元获得目标物信息：对传送带上的物品完成视觉识别，获得物体的种类和位姿信息，储存在待抓取序列中；

2.从待抓取序列中提取一个目标信息桢，更新当前时刻t_now；

3.更新当前传送带速度值v；

4.获取机器人1运行状态：分拣控制单元获取机器人1的故障信号，若未接收到，进入步骤5，若接收到，判断机器人2运行状态，以此类推，若运行状态全部不正常，则进入步骤13；

5.获取物品到达重叠区时刻时机器人1的工作状态：计算出物品到达重叠区时刻t₁，若物品在到达重叠区时刻前机器人工作状态为闲或由忙置为闲，则此任务分配给机器人1，进入步骤12，反之进入步骤6；

其中，

t₁＝x₀/v                            (1)

t₁为物品到达重叠区时刻，

x₀是物品运动到重叠区前的距离；

6.获取物品到达重叠区时刻时机器人2的工作状态：若物品到达重叠区时刻机器人2的工作状态为闲，则分配给机器人2，进入步骤12，反之则进入步骤7；

7.获取物品到达重叠区中间时刻t₂时机器人1的工作状态：若物品到达重叠区中间时刻时机器人1的工作状态为闲，则判断机器人2的已有任务是否在重叠区，若不在，则分配给机器人1，进入步骤12；反之对比两任务空间和时间上的轨迹是否干涉，若不干涉，则分配给机器人1，进入步骤12；若干涉，则进入步骤8；