[发明专利]一种多移动机器人路径规划方法、系统、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种多移动机器人路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将应用场景抽象为八连通栅格地图，支持移动机器人从一个节点到该节点周边的8个节点；

步骤2、对移动机器人进行路径规划，路径规划使用冲突搜索，冲突搜索包括底层冲突搜索和高层冲突搜索；

底层冲突搜索获取八连通栅格地图，底层冲突搜索使用JPS算法作为全局路径规划方法，根据八连通栅格地图为移动机器人规划一条从起点到终点的路径；

将所有移动机器人的路径规划好之后上传至高层冲突搜索；

步骤3、高层冲突搜索对所有路径之间的冲突进行搜索；

步骤4、高层检测出冲突之后，构建冲突树，在冲突树中标记冲突发生的AGV、路径代价、发生冲突的时间和发生冲突的位置；为AGV添加约束，约束需要标记路径改变的移动机器人、发生路径冲突的位置及发生路径冲突的时间；

在路径发生冲突的节点给需要发生路径改变的移动机器人设置为障碍，禁止移动机器人通过该节点，进而移动机器人发生路径变化；

移动机器人调用底层JPS算法进行路径重规划，总代价两个移动机器人总代价不变则直接解决冲突；如果总代价增长，则令路径发生改变的移动机器人在路径交叉节点前停止，等待另一台移动机器人通过之后再继续前进；

步骤5、所有冲突解决完成之后，输出路径解集，将路径下发至移动机器人，移动机器人按照新的路径运行。

2.根据权利要求1所述的一种多移动机器人路径规划方法，其特征在于，步骤3中，高层冲突搜索包括节点冲突搜索和边冲突搜索；

节点冲突搜索，用于在时间阈值范围内，检测两条路径在同一时间阈值范围内是否到达同一个节点；

边冲突搜索，用于在时间阈值范围内，检测两条路径在同一时间阈值范围内是否发生相向冲突；或检测两条路径在同一时间阈值范围内是否在栅格内产生路线交叉。

3.根据权利要求2所述的一种多移动机器人路径规划方法，其特征在于，所述时间阈值记为δ，时间阈值为移动机器人按照当前速度v运行单个栅格斜边长一半的时间，具体表达为

时间阈值δ的作用是给冲突发生的时间添加一个裕量，L为栅格边长。

4.根据权利要求2所述的一种多移动机器人路径规划方法，其特征在于，检测节点冲突的公式为path1[i]＝path2[i]；

path1表示路径1，path2表示路径2；path1[i]表示在在时间i时，路径到达的节点；当path1和path2在时间i到达同一个节，则判断节点之间发生冲突。

5.根据权利要求2所述的一种多移动机器人路径规划方法，其特征在于，检测边冲突在时间阈值范围内，检测两条路径在同一时间阈值范围内是否发生相向冲突，表达式为path1[i]＝＝path2[i+1]path2[i]＝＝path1[i+1]，path1表示路径1，path2表示路径2；

检测两条路径在同一时间阈值范围内是否在栅格内产生路线交叉，此时检测路径1和路径2是否同时占用一个栅格的两个对角点，即path1[i]+path1[i+1]＝path2[i]+path2[i+1]。

6.根据权利要求1所述的一种多移动机器人路径规划方法，其特征在于，步骤2中，底层冲突搜索使用UTC时间作为系统标准时间，为JPS规划出来的路径中的每一个节点计算到达的UTC时间，并将该UTC时间作为属性存储进该节点上。

7.根据权利要求1所述的一种多移动机器人路径规划方法，其特征在于，步骤4中，构建的冲突树表达式为Conflict(AGV1，AGV2，Time，Location)，其中AGV1代表移动机器人1，AGV2代表移动机器人2，Time表示冲突发生的时间，Loaction代表冲突发生的位置；

对发生冲突的移动机器人选择其中的一个添加约束Constraint(AGV，Time，Location)，其中AGV表示需要添加约束的移动机器人。