本發(fā)明涉及路徑規(guī)劃，具體涉及多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代智能制造、物流運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)管理等領(lǐng)域，多個(gè)機(jī)器人協(xié)同完成任務(wù)的需求日益增多，多機(jī)器人系統(tǒng)能夠提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度，提高倉(cāng)儲(chǔ)的搬運(yùn)效率，同時(shí)減少人力成本，確保操作的高精度和安全性。在多機(jī)器人協(xié)同工作環(huán)境中，路徑重疊和交叉不可避免，容易導(dǎo)致多個(gè)機(jī)器人在同一區(qū)域發(fā)生沖突或碰撞，尤其是在空間有限的車間和倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中，這就需要路徑規(guī)劃算法能夠檢測(cè)路徑?jīng)_突，且在存在沖突時(shí)能夠有效進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，然而，傳統(tǒng)路徑規(guī)劃在應(yīng)對(duì)多機(jī)器人協(xié)同工作時(shí)，無(wú)法處理多方路徑交叉和優(yōu)先級(jí)沖突，導(dǎo)致任務(wù)延誤和安全風(fēng)險(xiǎn)增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)通過(guò)提供了多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法及裝置，旨在解決傳統(tǒng)路徑規(guī)劃在應(yīng)對(duì)多機(jī)器人協(xié)同工作時(shí)，無(wú)法處理多方路徑交叉和優(yōu)先級(jí)沖突，導(dǎo)致任務(wù)延誤和安全風(fēng)險(xiǎn)增加的技術(shù)問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)公開(kāi)的第一個(gè)方面，提供了多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，所述方法包括：基于制造生產(chǎn)車間的結(jié)構(gòu)布局特征信息構(gòu)建二維布局圖，并結(jié)合預(yù)定機(jī)器人的結(jié)構(gòu)寬度對(duì)所述二維布局圖進(jìn)行柵格化處理，得到二維布局柵格圖；引入任務(wù)分配評(píng)估機(jī)制對(duì)運(yùn)輸任務(wù)集進(jìn)行分析得到任務(wù)列表，并提取所述任務(wù)列表中的第一任務(wù)和第二任務(wù)，其中，所述第一任務(wù)對(duì)應(yīng)第一機(jī)器人，所述第二任務(wù)對(duì)應(yīng)第二機(jī)器人；分析所述第一任務(wù)和所述第二任務(wù)，分別在所述二維布局柵格圖中得到所述第一機(jī)器人的第一初始路徑和所述第二機(jī)器人的第二初始路徑；判斷所述第一初始路徑與所述第二初始路徑是否符合第一預(yù)定協(xié)同約束，其中，所述第一預(yù)定協(xié)同約束是指所述第一初始路徑與所述第二初始路徑存在路徑交叉；若是符合，調(diào)取第一協(xié)同調(diào)整策略對(duì)所述第一機(jī)器人的所述第一初始路徑或所述第二機(jī)器人的第二初始路徑進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃；其中，還包括：獲取第二預(yù)定協(xié)同約束，其中，所述第二預(yù)定協(xié)同約束是指所述第一初始路徑或所述第二初始路徑的預(yù)測(cè)阻塞度達(dá)到預(yù)定阻塞門限；判斷所述第一初始路徑與所述第二初始路徑是否符合所述第二預(yù)定協(xié)同約束；若是符合，調(diào)取第二協(xié)同調(diào)整策略對(duì)所述第一機(jī)器人的所述第一初始路徑或所述第二機(jī)器人的第二初始路徑進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃。

3、本申請(qǐng)公開(kāi)的第二個(gè)方面，提供了多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃裝置，所述裝置用于上述多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，所述裝置包括：柵格化處理模塊，所述柵格化處理模塊用于基于制造生產(chǎn)車間的結(jié)構(gòu)布局特征信息構(gòu)建二維布局圖，并結(jié)合預(yù)定機(jī)器人的結(jié)構(gòu)寬度對(duì)所述二維布局圖進(jìn)行柵格化處理，得到二維布局柵格圖；任務(wù)提取模塊，所述任務(wù)提取模塊用于引入任務(wù)分配評(píng)估機(jī)制對(duì)運(yùn)輸任務(wù)集進(jìn)行分析得到任務(wù)列表，并提取所述任務(wù)列表中的第一任務(wù)和第二任務(wù)，其中，所述第一任務(wù)對(duì)應(yīng)第一機(jī)器人，所述第二任務(wù)對(duì)應(yīng)第二機(jī)器人；初始路徑獲取模塊，所述初始路徑獲取模塊用于分析所述第一任務(wù)和所述第二任務(wù)，分別在所述二維布局柵格圖中得到所述第一機(jī)器人的第一初始路徑和所述第二機(jī)器人的第二初始路徑；初始路徑判斷模塊，所述初始路徑判斷模塊用于判斷所述第一初始路徑與所述第二初始路徑是否符合第一預(yù)定協(xié)同約束，其中，所述第一預(yù)定協(xié)同約束是指所述第一初始路徑與所述第二初始路徑存在路徑交叉；調(diào)整規(guī)劃模塊，所述調(diào)整規(guī)劃模塊用于若是符合，調(diào)取第一協(xié)同調(diào)整策略對(duì)所述第一機(jī)器人的所述第一初始路徑或所述第二機(jī)器人的第二初始路徑進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃；其中，所述調(diào)整規(guī)劃模塊還包括如下操作步驟：獲取第二預(yù)定協(xié)同約束，其中，所述第二預(yù)定協(xié)同約束是指所述第一初始路徑或所述第二初始路徑的預(yù)測(cè)阻塞度達(dá)到預(yù)定阻塞門限；判斷所述第一初始路徑與所述第二初始路徑是否符合所述第二預(yù)定協(xié)同約束；若是符合，調(diào)取第二協(xié)同調(diào)整策略對(duì)所述第一機(jī)器人的所述第一初始路徑或所述第二機(jī)器人的第二初始路徑進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃。

4、本申請(qǐng)中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

5、通過(guò)對(duì)二維布局圖進(jìn)行柵格化處理，生成二維布局柵格圖，可以將整個(gè)車間環(huán)境離散化，使路徑規(guī)劃問(wèn)題簡(jiǎn)化為離散路徑搜索問(wèn)題，這種柵格化方式便于機(jī)器人識(shí)別通行區(qū)域和障礙區(qū)域，能夠顯著提升規(guī)劃效率；引入任務(wù)分配評(píng)估機(jī)制，根據(jù)任務(wù)特征和機(jī)器人狀態(tài)，將任務(wù)合理分配給適配的機(jī)器人，確保任務(wù)與機(jī)器人能力匹配，從任務(wù)分配層面降低了沖突的可能性；利用a*算法，計(jì)算機(jī)器人從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路徑，這種啟發(fā)式算法不僅可以快速找到最優(yōu)路徑，還能適應(yīng)復(fù)雜的柵格化環(huán)境，為多個(gè)機(jī)器人快速生成初始路徑，提高了路徑規(guī)劃的整體效率；通過(guò)判斷路徑是否符合協(xié)同約束，在必要時(shí)引入?yún)f(xié)同調(diào)整策略對(duì)路徑進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而避免多個(gè)機(jī)器人在相交區(qū)域發(fā)生沖突，通過(guò)調(diào)整低優(yōu)先級(jí)機(jī)器人的路徑，確保了高優(yōu)先級(jí)任務(wù)可以順利完成，優(yōu)化了機(jī)器人協(xié)同工作的秩序性和可靠性，進(jìn)而提升了任務(wù)的整體完成效率。

6、上述說(shuō)明僅是本申請(qǐng)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請(qǐng)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，引入任務(wù)分配評(píng)估機(jī)制對(duì)運(yùn)輸任務(wù)集進(jìn)行分析得到任務(wù)列表，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，獲取實(shí)時(shí)機(jī)器人狀態(tài)信息，并結(jié)合所述第一工作特征信息尋優(yōu)得到所述第一運(yùn)輸任務(wù)的第一最適配機(jī)器人，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，基于所述適配分析指令對(duì)所述任意位置與所述第一工作特征信息中的第一工作位置約束進(jìn)行分析，得到所述任意機(jī)器人執(zhí)行所述第一運(yùn)輸任務(wù)的任意直線距離，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述第一初始路徑和所述第二初始路徑分別是指基于a*算法原理對(duì)所述二維布局柵格圖進(jìn)行分析得到的所述第一任務(wù)和所述第二任務(wù)的最短行駛路徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，若是符合，調(diào)取第一協(xié)同調(diào)整策略對(duì)所述第一機(jī)器人的所述第一初始路徑或所述第二機(jī)器人的第二初始路徑進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，若是符合，調(diào)取第一協(xié)同調(diào)整策略對(duì)所述第一機(jī)器人的所述第一初始路徑或所述第二機(jī)器人的第二初始路徑進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，其特征在于，通過(guò)調(diào)整所述第一交叉道路，進(jìn)行所述第一初始路徑的調(diào)整規(guī)劃，包括：

9.多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃裝置，其特征在于，用于實(shí)施權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法，所述裝置包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了多機(jī)器人協(xié)同工作下的路徑規(guī)劃方法及裝置，涉及路徑規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，包括：基于制造生產(chǎn)車間的結(jié)構(gòu)布局特征信息構(gòu)建二維布局圖，并結(jié)合預(yù)定機(jī)器人的結(jié)構(gòu)寬度進(jìn)行柵格化處理，得到二維布局柵格圖；引入任務(wù)分配評(píng)估機(jī)制對(duì)運(yùn)輸任務(wù)集進(jìn)行分析得到任務(wù)列表，并提取第一任務(wù)和第二任務(wù)，第一任務(wù)對(duì)應(yīng)第一機(jī)器人，第二任務(wù)對(duì)應(yīng)第二機(jī)器人；得到第一初始路徑和第二初始路徑；判斷是否符合第一預(yù)定協(xié)同約束，第一預(yù)定協(xié)同約束是指第一初始路徑與第二初始路徑存在路徑交叉；若是符合，進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)路徑規(guī)劃在應(yīng)對(duì)多機(jī)器人協(xié)同工作時(shí)，無(wú)法處理多方路徑交叉和優(yōu)先級(jí)沖突，導(dǎo)致任務(wù)延誤和安全風(fēng)險(xiǎn)增加的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：昝學(xué)彥,唐龍,劉丹,鄒家?guī)?蔡積超,龔萌華,趙華祥,蔣干勝,徐波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海創(chuàng)智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2