[发明专利]一种协同调度移动机器人集群的方法及系统

说明书

本发明涉及移动机器人控制领域，具体为一种协同调度移动机器人集群的方法，其方法包括：基于5G网络配置移动机器人集群与智能调度服务器的通信连接；基于智能调度服务器建立移动机器人集群工作区域的全局地图和路网；基于智能优化算法配置所述移动机器人集群的工作任务、行驶路径和交通管制规则；移动机器人集群基于工作任务、行驶路径和交通管制规则进行协同作业。本发明能兼容多种类型的移动机器人，并且合理地调度多个移动机器人进行协同作业，提高了移动机器人集群调度的运行效率，满足了智能制造对系统兼容性的要求，具有较高的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及移动机器人控制领域，尤其涉及一种协同调度移动机器人集群的方法及系统。

背景技术

随着智能制造对小批量、多品种、个性化生产要求的日益增多，多台移动机器人协同完成复杂工作任务的情形将越来越普遍。由不同种类、不同构型的多台移动机器人组成的机器人集群，需要在协同调度系统的统一控制下才能有条不紊地高效运行。

移动机器人集群调度是算法学上典型的NP-Hard复杂度问题，求解难度很大。目前，移动机器人调度系统主要分为三类：1.机器人调度软件(如openTCS)，对不同类型机器人的兼容性较好，但需要根据实际应用场景进行二次开发；2.商品化机器人调度软件，由各移动机器人制造商配套开发，一般只适用于某一品牌的移动机器人；3.企业自行研发的专用机器人调度软件，一般只适用于特定型号的移动机器人，应用范围较窄。

因此，群体调度一直是本领域内要攻克的难点之一。分布式多智能体为群体调度提供了新的解决途径。各智能体是自治的，通过协作求解全局问题，而智能优化算法被引入到群体调度以提高群体调度的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种协同调度移动机器人集群的方法及系统，针对目前移动机器人集群协同调度中普遍存在的运行效率低、系统兼容性差等技术难题，基于交通控制系统构建了移动机器人集群协同调度系统，提高了移动机器人集群调度的运行效率，满足了智能制造对系统兼容性的要求，具有较高的工程应用价值。

为了解决上述问题，本发明提出了一种协同调度移动机器人集群的方法，包括：

基于5G网络配置移动机器人集群与智能调度服务器的通信连接；

基于智能调度服务器建立移动机器人集群工作区域的全局地图和路网；

基于智能优化算法配置所述移动机器人集群的工作任务、行驶路径和交通管制规则；

移动机器人集群基于工作任务、行驶路径和交通管制规则进行协同作业。

所述基于5G网络配置移动机器人集群与智能调度服务器的通信连接是基于套接字技术实现的，包括：

为移动机器人集群中的每台移动机器人配置对应的IP地址与端口；

智能调度服务器开启套接字端口并实时监控网络状态；

移动机器人集群中的每台移动机器人的套接字端口向智能调度服务器的套接字端口发送连接请求；

智能调度服务器响应所述连接请求并建立套接字连接。

所述基于智能调度服务器建立移动机器人集群工作区域的全局地图和路网，包括：

对移动机器人集群进行调试工作；

智能调度服务器启动即时定位与地图构建系统，并基于套接字连接同步启动移动机器人集群中的多台移动机器人；

基于移动机器人采集所处环境的局部地图数据，将所述局部地图数据上传到智能调度服务器，所述智能调度服务器将所述局部地图数据转发到云服务器；

云服务器将所述局部地图数据进行分析处理后输出全局地图，并转发到所述智能调度服务器；