人机协作控制方法和系统与流程

本发明实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种人机协作控制方法和系统。

背景技术：

随着仓储物流技术的快速发展，越来越多的仓储环境中采用机器人进行理货或物流搬运等操作，相应的，多台移动机器人可以联合集群工作，以提高操作效率。

目前在多台移动机器人联合集群工作的场景中，机器人按照指定路径进行移动，以完成将库存容器由源存储位置搬运至目的存储位置。其中，当出现某些异常因素需要工作人员进入机器人工作区域中进行处理时，机器人仍然可以按照原指定路径进行正常的搬运操作，机器人还可以对位于其指定位置范围内的工作人员进行避让。

然而，现有技术中机器人自身的自主避让局限性较大，机器人无法完全对全方位的障碍物进行避让，进而在工作人员进入机器人工作区域中时，导致机器人对位于机器人工作区域的工作人员的安全性威胁较大，降低工作人员的安全保障。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种人机协作控制方法和系统，能够提高进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

第一方面，本发明实施例提供了一种人机协作控制方法，包括：

调度服务器依据待定位设备的位置信息，向工作区域内的机器人发送控制指令，所述机器人依据所述控制指令避开携带有所述待定位设备的工作人员进行行驶，其中所述待定位设备的位置信息的确定包括:所述待定位设备与设置在所述工作区域的辅助设备进行无线通信，所述调度服务器和所述待定位设备中的至少一个，根据所述辅助设备与所述待定位设备的无线通信信号强度和所述辅助设备的位置信息，确定所述待定位设备的位置信息。

进一步的，所述待定位设备是无线信号接收设备，所述辅助设备是固定设置在所述工作区域内的无线信号发射设备。

进一步的，所述根据待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，以及所述辅助设备的位置信息，确定所述待定位设备的位置信息，包括：

所述待定位设备根据接收到的辅助设备的位置信息，以及检测到的该辅助设备的无线通信信号强度，确定所述待定位设备的位置信息；

所述待定位设备中配置的无线通信模块向调度服务器发送所述待定位设备的位置信息。

进一步的，所述待定位设备是无线信号发射设备，所述辅助设备是固定设置在所述工作区域内的无线信号接收设备。

进一步的，所述根据待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，以及所述辅助设备的位置信息，确定所述待定位设备的位置信息，包括：

所述辅助设备向调度服务器发送所述待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度以及所述辅助设备的位置信息；

所述调度服务器根据所述待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，以及所述辅助设备的位置信息，确定所述待定位设备的位置信息。

进一步的，所述根据所述待定位设备的位置信息，控制工作区域内的机器人避开携带有所述待定位设备的工作人员进行行驶，包括：

所述调度服务器根据所述待定位设备的位置信息，控制所述工作区域内机器人避开携带有所述待定位设备的工作人员行驶。

进一步的，所述根据所述待定位设备的位置信息，控制所述工作区域内机器人避开携带有所述待定位设备的工作人员行驶，包括：

根据采集到的所述工作区域内机器人的位置信息，以及所述待定位设备的位置信息，确定所述工作区域内机器人的避让路径；

根据采集到的所述工作区域内机器人的速度信息，以及所述工作区域内机器人与所述携带有所述待定位设备的工作人员之间的相对位置，确定所述工作区域内机器人的调整速度；

根据所述避让路径以及所述调整速度，控制所述工作区域内机器人的运行状态，以使所述工作区域内机器人避开所述工作人员行驶。

进一步的，在所述根据待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，以及所述辅助设备的位置信息，确定所述待定位设备的位置信息之前，还包括：

依据所述待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，筛选出用于对所述待定位设备进行定位的目标辅助设备。

进一步的，所述待定位设备与所述辅助设备为低功耗蓝牙设备。

进一步的，所述辅助设备以网格状固定设置在所述工作区域上方。

第二方面，本发明实施例提供了一种人机协作控制系统，所述系统包括：待定位设备、至少一个辅助设备、调度服务器以及机器人；所述机器人在工作区域内工作，所述机器人与所述调度服务器通信连接；所述工作区域中设置有无线网络；所述至少一个辅助设备固定设置于所述工作区域中，具有固定的位置信息；所述待定位设备配置在工作人员上，随着工作人员的移动而移动；所述待定位设备和所述辅助设备中的一方为信号发射端，另一方为信号接收端，作为信号接收端的设备与所述调度服务器通信连接；其中，

所述辅助设备与所述待定位设备之间进行无线信号通信，作为信号发射端的设备用于向工作区域发射无线信号，作为信号接收端的设备用于扫描所述工作区域内的无线信号，确定通信成功的辅助设备的位置信息以及无线通信信号强度；

所述调度服务器用于根据所述待定位设备的位置信息，向所述工作区域内机器人发送控制指令调整所述机器人的行驶状态；其中，所述调度服务器和所述待定位设备中的至少一个，根据所述待定位设备与所述辅助设备之间的无线通信信号强度，以及所述辅助设备的位置信息计算得到所述待定位设备的位置信息；

所述机器人配置为响应所述调度服务器的控制指令进行行驶状态的调整，并根据所述控制指令避开携带有所述待定位设备的工作人员进行行驶。

进一步的，若所述待定位设备是无线信号接收设备，所述辅助设备是固定设置在所述工作区域内的无线信号发射设备，则所述辅助设备用于向工作区域发射携带有所述辅助设备的位置信息的无线信号；

所述待定位设备用于扫描所述工作区域内的无线信号，根据接收到的辅助设备的位置信息，以及检测到的该辅助设备的无线通信信号强度，确定所述待定位设备的位置信息，并通过所述待定位设备中配置的无线通信模块向所述调度服务器发送所述待定位设备的位置信息。

进一步的，若所述待定位设备是无线信号发射设备，所述辅助设备是固定设置在所述工作区域内的无线信号接收设备，则所述待定位设备用于向工作区域发射无线信号；

所述辅助设备用于扫描所述工作区域内的无线信号，扫描到所述无线信号的辅助设备用于向所述调度服务器发送与所述待定位设备之间的无线通信信号强度以及辅助设备自身的位置信息。

进一步的，所述调度服务器根据采集到的所述工作区域内机器人的位置信息，以及所述待定位设备的位置信息，确定所述工作区域内机器人的避让路径；根据采集到的所述工作区域内机器人的速度信息，以及所述工作区域内机器人与所述携带有所述待定位设备的工作人员之间的相对位置，确定所述工作区域内机器人的调整速度；根据所述避让路径以及所述调整速度，控制所述工作区域内机器人的运行状态，以使所述工作区域内的机器人避开所述工作人员进行行驶。

进一步的，所述调度服务器依据所述待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，筛选出用于对所述待定位设备进行定位的目标辅助设备。

进一步的，所述待定位设备与所述辅助设备为低功耗蓝牙设备。

进一步的，所述辅助设备以网格状固定设置在所述工作区域上方。

本发明实施例中，机器人工作区域内可以配置位置已知的辅助定位设备，工作人员可以配置待定位设备，当工作人员进入机器人工作区域中时，通过待定位设备与辅助设备之间的无线通信，调度服务器和待定位设备中的至少一个基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，从而调度服务器依据待定位设备的位置信息，控制工作区域内机器人避开工作人员行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

附图说明

图1为本发明实施例提供的货物拣选系统的系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的机器人的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种人机协作控制方法的流程图；

图4为本发明实施例一提供的人机协作控制系统的示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种人机协作控制方法的流程图；

图6为本发明实施例三提供的人机协作控制系统的示例图；

图7为本发明实施例三提供的一种人机协作控制方法的流程图；

图8为本发明实施例四提供的人机协作控制系统的另一示例图；

图9为本发明实施例四提供的一种人机协作控制方法的流程图；

图10为本发明实施例五提供的一种人机协作控制系统的结构示意图；

图11为本发明实施例六提供的一种人机协作控制系统的结构示例图；

图12为本发明实施例七提供的一种人机协作控制系统的另一结构示例图。

具体实施方式

在仓储物流环境中，机器人可以应用于拣选、分拣以及搬运等多种场景中，机器人所在的区域即为机器人工作区域，可以为仓储物流环境中的任何区域。在机器人工作区域中，多台机器人之间可以联合集群工作。其中，工作人员可以通过前端操作台下达订单处理任务，调度服务器接收到订单处理任务后，可以通过统筹决策，规划机器人操作方式，并向机器人下达具体的搬运等操作指令。相应的，机器人工作区域中可以只有机器人进行操作，而无工作人员参与其中。而当出现某些异常因素需要工作人员亲自处理时，工作人员可以进入机器人工作区域参与处理。

其中，以仓储物流环境中的拣选系统为例，请参阅图1所示的货物拣选系统的系统结构示意图，货物拣选系统100包括：机器人10、调度服务器20、货架区30以及拣选站40，货架区30设置有多个货架31，货架31上放置有各种货物，例如如同我们在超市中见到的放置有各种商品的货架一样，多个货架31之间排布成货架阵列形式。

整个机器人工作区域可以有wifi(wirelessfidelity，无线保真)网络覆盖，调度服务器20与机器人10通过wifi网络进行无线通信，工作人员通过操作台60使调度服务器20工作，机器人10在调度服务器20的控制下，执行货物搬运任务。例如，调度服务器20根据搬运任务为机器人10规划移动路径，机器人10根据移动路径沿货架阵列中的空着的空间(机器人10通行通道的一部分)行驶。为了方便为机器人10规划移动路径，预先将机器人10的工作区域(该工作区域至少包括货架区30以及拣选站40所在区域)划分为若干个子区域(即单元格)，机器人10逐个子区域地进行移动从而形成运动轨迹。

参见图2，机器人10可以包括驱动机构101，通过该驱动机构101,机器人10能够在工作空间内移动，机器人10还可以包括用于搬运货架的举升机构102，机器人10可以运动到目标货架31的下方，利用举升机构102举起目标货架31，并搬运到被分配到的拣选站40。举升机构102升起时将整个目标货架31从地面抬起，以使得机器人10搬运目标货架31，举升机构102下降时将目标货架31放在地面上。机器人10上的目标识别组件103在机器人10举升目标货架31时，能够有效的对目标货架31进行识别。

除此之外，如果是基于视觉导航，机器人10还包括导航识别组件(图2未示出)，用于识别铺设地面上的导航标记(如二维码)。当然，机器人10还包括控制整个机器人10实现运动、导航等功能的控制模块(图2未示出)。在一个示例中，机器人10至少包括向上和向下的两个摄像头，其能够根据向下的摄像头拍摄到的二维码信息(也可以是其它地面标识)向前行驶，并且能够根据调度服务器20确定的路线行驶至调度服务器20提示的货架31下面。

调度服务器20为在调度服务器上运行的、具有数据存储、信息处理能力的软件系统，可通过无线或有线与机器人、硬件输入系统、其它软件系统连接。调度服务器20可以包括一个或多个服务器，调度服务器20可以为集中式控制架构或者分布式计算架构。服务器具有处理器201和存储器202，在存储器202中可以具有订单池203。

目前在多台移动机器人联合集群工作的场景中，机器人按照指定路径进行移动，以完成将库存容器由源存储位置搬运至目的存储位置。其中，当出现某些异常因素需要工作人员进入机器人工作区域中进行处理时，机器人仍然可以按照原指定路径进行正常的搬运操作，机器人还可以对位于其指定位置范围内的工作人员进行避让。然而，现有技术中机器人自身的自主避让局限性较大，例如仅能对位于机器人正前方的障碍物进行避障，进而机器人无法完全对全方位的障碍物进行避让，在工作人员进入机器人工作区域中，导致机器人对位于机器人工作区域的工作人员的安全性威胁较大，降低工作人员的安全保障。因此，如何控制机器人对工作人员全方位实时避让，以提高工作人员在机器人工作区域中的安全性是十分必要的。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。

实施例一

图3为本发明实施例一提供的一种人机协作控制方法的流程图，本实施例可适用于控制机器人避开工作人员行驶，以保障工作人员安全的情况。该方法具体包括如下：

步骤310、调度服务器和待定位设备中的至少一个，根据待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，以及辅助设备的位置信息，确定待定位设备的位置信息。

在本发明具体实施例中，待定位设备是指配置在工作人员身上，可以随着工作人员的移动而移动，用于对工作人员进行定位的设备。例如，待定位设备可以安装于工作人员的安全帽上，也可以由工作人员随身携带等。辅助设备是指配置在工作区域中，用于提供定位辅助信息的设备。因此辅助设备的位置信息是预先确定的，辅助设备中可以预先存储有辅助设备的位置信息。

本实施例中，待定位设备与辅助设备均为无线通信设备，待定位设备和辅助设备可以为相同的设备，例如待定位设备与辅助设备均可以为低功耗蓝牙设备，也可以为不同的设备。待定位设备和辅助设备其中一方可以为信号发射设备，相应的，另一方为信号接收设备。其中，为了提高对工作人员定位的精确度，辅助设备可以为多个，还可以以一定的规则设置于工作区域中，例如以网格状固定设置在工作区域上方，便于待定位设备准确且全方位的定位。

本实施例中，待定位设备与辅助设备之间能够进行无线通信，从而通过待定位设备与辅助设备之间的实时交互，以辅助设备的位置信息为依据，对待定位设备进行定位。其中，辅助设备的位置信息、确定的待定位设备的位置信息，以及机器人的位置信息，都是基于同一地图坐标系中的位置坐标。例如以机器人工作区域投影到地面上的地图建立二维坐标系，用于对位于工作区域内的机器人以及工作人员进行定位。

本实施例中，待定位设备与辅助设备之间的一方可以作为无线信号发射设备，相应的，另一方设备可以作为无线信号接收设备。作为无线信号发射设备的一方可以实时进行无线信号广播，作为无线信号接收设备的一方可以实时进行无线信号的扫描。从而依据无线信号的扫描结果，将成功通信的辅助设备的位置信息作为待定位设备的定位依据之一。

其中，在保证设备正常工作的情况下，随着设备之间距离的变化，设备之间所接收到的信号的强度也随之变化。其中，无线通信信号强度可以为rssi值(receivedsignalstrengthindication，接收的信号强度指示)。从而依据信号的扫描结果，将成功通信的无线信号发射设备的信号强度，作为待定位设备的定位依据之一。

具体的，由于辅助设备的位置信息是已知的，因此当工作人员进入机器人工作区域内，且工作区域处于辅助设备的无线通信范围内，则工作人员所携带的待定位设备可以与工作区域中的辅助设备进行实时的信号交互，获得信号交互成功的辅助设备的位置信息以及所扫描到的无线通信信号强度，根据工作区域中设备不同的配置方式，调度服务器和待定位设备中的至少一个，依据辅助设备的位置信息以及无线通信信号强度，对待定位设备的位置信息进行计算。其中，待定位设备位置信息可以是待定位设备计算并传输给调度服务器，还可以是信号的接收端将辅助设备的位置信息以及无线通信信号强度发送给调度服务器，由调度服务器依据接收到的辅助设备的位置信号以及无线通信信号强度信息计算获得。

此外，在计算待定位设备的位置信息之前，若存在多个辅助设备的位置信息，则可以依据无线通信信号强度对该多个辅助设备进行筛选，以此获得信号强度最强的辅助设备的位置信号进行定位即可。

示例性的，若待定位设备是无线信号接收设备，辅助设备是固定设置在工作区域内的无线信号发射设备，则辅助设备可以实时或周期性地将自身的位置信息以及id等信息广播出去，待定位设备可以实时或周期性地进行无线信号的扫描。其中，id可以表示辅助设备的设备编号或预设的唯一标识，可以在后期对位置信息所属的辅助设备进行区分。从而待定位设备可以依据所扫描到的辅助设备的位置信息以及无线通信信号强度，计算待定位设备的位置信息，并将待定位设备的位置信息上传给调度服务器；或者待定位设备可以将扫描到的辅助设备的位置信息以及无线通信信号强度上传给调度服务器，由调度服务器进行待定位设备位置信息的计算。其中，为了减小数据的上传量，可以采用带定位设备自身进行位置信息的计算。

再例如，若待定位设备是无线信号发射设备，辅助设备是固定设置在工作区域内的无线信号接收设备，则待定位设备可以实时或周期性地进行无线信号的发射，辅助设备可以实时或周期性地进行无线信号的扫描。扫描到待定位设备无线信号的辅助设备，可以将自身的位置信息、id以及无线通信信号强度等信息上传给调度服务器，由调度服务器进行待定位设备位置信息的计算。

本实施例中，在对待定位设备进行位置信息的计算时，当计算所依据的位置信息只有一个时，可以直接将该位置信息作为待定位设备的位置信息。或者，可以基于无线通信信号强度，计算待定位设备与辅助设备之间的距离，并依据该一个位置信息以及待定位设备与辅助设备之间的距离，确定待定位设备的位置范围。当计算所依据的位置信息为多个时，可以依据该多个位置信息及其关联的信号强度，进行算数平均值的计算，得到待定位设备的位置信息。其中，可以设置一个数量阈值，若计算所依据的位置信息的数量超过该数量阈值时，则依据信号强度进行位置信息的筛选。

示例性的，假设该数量阈值为3，则选择信号强度排在前三的三个信号强度值及其关联的位置信息进行计算，并假设计算所依据的3个位置信息分别为(x1,y1)、(x2,y2)和(x3,y3)，3个位置信息分别关联的信号强度为rssi1、rssi2和rssi3。则可以按照如下公式计算得到待定位设备的位置信息(x,y)：x＝(x1×rssi1+x2×rssi2+x3×rssi3)/(rssi1+rssi2+rssi3)，y＝(y1×rssi1+y2×rssi2+y3×rssi3)/(rssi1+rssi2+rssi3)。因此本实施例通过待定位设备与辅助设备的交互，可以实现对待定位设备的粗定位，其定位精度约为1米左右，满足安全控制要求。

步骤320、调度服务器根据待定位设备的位置信息，控制工作区域内的机器人避开携带有待定位设备的工作人员进行行驶。

在本发明具体实施例中，可以通过机器人工作系统中的调度服务器，依据待定位设备的位置信息对机器人进行实时控制。具体的，通过待定位设备与辅助设备的交互，待定位设备位置信息可以是待定位设备计算并传输给调度服务器，还可以是信号的接收端将辅助设备的位置信息以及无线通信信号强度发送给调度服务器，由调度服务器依据接收到的辅助设备的位置信号以及无线通信信号强度信息计算获得的，因此调度服务器最终可以接收或计算得到待定位设备的位置信息。同时调度服务器还可以实时采集得到工作区域中各个机器人的实时位置信息，因此调度服务器可以根据待定位设备的位置信息以及各个机器人的实时位置信息，确定携带有待定位设备的工作人员与各个机器人之间的相对位置，并依据相对位置进行机器人实时避让路径的规划。同时调度服务器还可以实时采集得到工作区域中各个机器人的实时速度信息，因此调度服务器可以根据各个机器人的实时速度信息，结合工作人员与机器人的相对位置，对机器人进行速度的控制，例如减速、停止或控制在某个安全范围内等，还可以根据实时的相对位置信息，在确定机器人距离工作人员较远时，控制机器人恢复至正常的工作状态。可以理解的是，机器人与工作人员之间的距离越近，则控制机器人所行驶的速度越低。

其中，还可以以工作人员为中心，预先确定工作人员的安全范围，例如以工作人员为中心，半径为2米的范围。从而依据工作人员与机器人的相对位置，当检测到存在机器人进入或即将进入工作人员的安全范围内时，则可以启动避让路径以及速度的重新规划。

本实施例中，基于工作人员位置、机器人位置以及机器人速度，可以实现机器人路径以及速度的重新规划，从而依据重新规划的控制信息，调度服务器向对应的机器人下发控制指令，以使机器人及时地调整运动状态，以保障工作人员的安全。

示例性的，图4为人机协作控制系统的示意图。如图4所示，人机协作控制系统400至少可以包括调度服务器410、辅助设备420以及待定位设备430。机器人工作区域440中可以包括携带有待定位设备430的工作人员441以及至少一个机器人442；在工作区域440的上方的一定高度处，例如3米，辅助设备420成网格状固定设置，例如每隔5×5米的一个区域内安装一个辅助设备。整个工作区域由无线网络450覆盖，例如wifi网络，相应的，所有机器人442、辅助设备420和待定位设备430都可以通过无线网络450与调度服务器410进行连接。辅助设备420存储有位置信息和id等，通过待定位设备430与辅助设备420之间的交互，实现对辅助设备420位置信息的获取以及无线通信信号强度的检测，从而待定位设备430或调度服务器410通过位置信息的计算实现对携带有待定位设备430的工作人员441的定位，进而调度服务器410依据工作人员441的位置信息以及机器人442的位置信息和速度信息，及时控制机器人442避开工作人员441进行行驶，以保证工作人员441的安全性。

本实施例的技术方案，机器人工作区域内可以配置位置已知的辅助定位设备，工作人员可以配置待定位设备，当工作人员进入机器人工作区域中时，待定位设备与辅助设备之间无线通信，基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，从而依据待定位设备的位置信息，控制工作区域内的机器人避开工作人员而行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

实施例二

本实施例在上述实施例一的基础上，提供了人机协作控制方法的一个优选实施方式，能够控制机器人进行路径和速度的避让。图5为本发明实施例二提供的一种人机协作控制方法的流程图，其中步骤320还可以具体包括步骤520-540，如图5所示，该方法具体包括如下：

步骤510、调度服务器和待定位设备中的至少一个，根据待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，以及辅助设备的位置信息，确定待定位设备的位置信息。

可选的，在根据待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，以及辅助设备的位置信息，确定待定位设备的位置信息之前，还包括：依据待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，筛选出用于对所述待定位设备进行定位的目标辅助设备。

在本发明具体实施例中，在保证设备正常工作的情况下，随着设备之间距离的变化，设备之间所接收到的信号的强度也随之变化。因此当存在多个辅助设备的位置信息时，则可以依据无线通信信号强度对该多个辅助设备进行筛选，以此保留信号强度最强的目标辅助设备的位置信号进行定位即可。其中，可以设置一个数量阈值，若计算所依据的位置信息的数量超过该数量阈值时，则依据信号强度进行位置信息的筛选。从而依据筛选后的目标辅助设备的位置信息，计算待定位设备的实时位置。

步骤520、调度服务器根据采集到的工作区域内机器人的位置信息，以及待定位设备的位置信息，确定工作区域内机器人的避让路径。

在本发明具体实施例中，工作区域内机器人原本依据调度服务器下达的搬运等操作指令，按照调度服务器所规划的路径进行行驶。同时调度服务器可以实时采集得到工作区域中各个机器人的实时位置信息。而当工作人员进入机器人工作区域中时，则需要依据机器人以及工作人员的实时位置信息，及时对机器人的行驶路径进行变更，在保证机器人正常搬运等操作的前提下，避开工作人员行驶的避让路径。本实施例不对避让路径的规划方式进行限定，任何能够规划避让路径的方式都可以应用于本实施例中。例如，以工作人员为中心，预先设置工作人员的安全范围，从而在机器人的原本规划路径的基础上，以绕过工作人员安全范围的最小路径为依据，生成机器人的避让路径。从而达到避开工作人员以确保工作人员安全，以及不影响机器人正常工作的效果。

步骤530、调度服务器根据采集到的工作区域内机器人的速度信息，以及工作区域内机器人与携带有待定位设备的工作人员之间的相对位置，确定工作区域内机器人的调整速度。

在本发明具体实施例中，工作区域内机器人原本依据调度服务器下达的搬运等操作指令，按照调度服务器所制定的速度进行行驶。同时调度服务器可以实时采集得到工作区域中各个机器人的实时速度信息。而当工作人员进入机器人工作区域中时，调度服务器还可以依据机器人以及工作人员的实时位置信息，及时对机器人的行驶速度进行控制，确定工作区域内机器人的调整速度。本实施例不对调整速度的控制方式进行限定，任何能够确定调整速度的方式都可以应用于本实施例中。例如，以工作人员为中心，预先设置工作人员的安全范围，该安全范围可以为阶梯状，机器人与工作人员之间的距离越近，则控制机器人的调整速度越低。例如，假设以工作人员为中心，在半径1米范围内为第一安全阶梯，在半径2米并除去第一阶梯区域的范围为第二安全阶梯，以此类推。当机器人位于工作人员的某一安全阶梯范围内时，则控制机器人减速至该阶梯关联的调整速度；当机器人与工作人员之间的距离处于距离最小的阶梯范围内即第一安全阶梯时，则控制机器人停止。从而即使在工作人员的突然出现的情况下，也能确保机器人对于工作人员的安全性。

步骤540、调度服务器根据避让路径以及调整速度，控制工作区域内的机器人的运行状态，以使工作区域内机器人避开工作人员进行行驶。

在本发明具体实施例中，基于工作人员位置、机器人位置以及机器人速度，可以实现机器人路径以及速度的重新规划，从而依据重新规划的控制信息，调度服务器向对应的机器人下发控制指令，以使机器人及时地调整运动状态，以保障工作人员的安全。此外，本实施例不局限于上述路径和速度的安全控制，其他对于机器人运行状态的控制方式都可以应用于本实施例中。

本实施例的技术方案，通过待定位设备与辅助设备之间的无线通信，基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，从而依据待定位设备的位置信息，对机器人的路径以及速度进行重新规划，控制工作区域内的机器人避开工作人员进行行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

实施例三

本实施例在上述实施例一的基础上，提供了人机协作控制方法的一个优选实施方式，能够在待定位设备是无线信号接收设备，辅助设备是固定设置在工作区域内的无线信号发射设备的场景下，对工作人员周围的机器人进行运动状态控制。图6为人机协作控制系统的示例图，如图6所示，待定位设备610是无线信号接收设备，例如用于扫描无线信号的蓝牙定位设备，由工作人员携带；辅助设备620是固定设置在工作区域内的无线信号发射设备，例如蓝牙发射设备，以网格状固定安装于工作区域上方。辅助设备620实时或定时地将自身的位置信息和id等信息广播发射出去，待定位设备610实时或定时地进行扫描，以获取辅助设备620的位置信息，并依据扫描得到的辅助设备620的位置信息以及检测到的无线通信信号强度进行计算，得到待定位设备610的位置信息。整个工作区域由无线网络630覆盖，例如wifi网络。通过无线网络630，待定位设备610可以与调度服务器640进行数据传输，例如待定位设备610将计算得到的位置信息发送给调度服务器640，或者将扫描得到的位置信息发送给调度服务器640，由调度服务器640进行位置信息的计算。从而调度服务器640依据待定位设备610的位置信息，对工作区域内机器人进行运动状态控制。

图7为本发明实施例三提供的一种人机协作控制方法的流程图，如图7所示，该方法具体包括如下：

步骤710、待定位设备根据接收到的辅助设备的位置信息，以及检测到的该辅助设备的无线通信信号强度，确定待定位设备的位置信息。

在本发明具体实施例中，辅助设备实时或定时地将自身的位置信息和id等信息广播发射出去。相应的，待定位设备中可以配置有扫描模块，实时或定时地进行扫描，以获取辅助设备的位置信息。待定位设备中可以配置有嵌入式计算芯片，例如单片机，从而依据扫描得到的位置信息进行计算，得到待定位设备的位置信息。

步骤720、待定位设备中配置的无线通信模块向调度服务器发送待定位设备的位置信息。

在本发明具体实施例中，待定位设备中可以配置有无线通信模块，从而基于工作区域中覆盖的无线网络，将计算得到的待定位设备的位置信息发送给调度服务器。

示例性的，假设待定位设备为蓝牙接收设备，其中可以配置有蓝牙扫描模块、wifi通信模块以及单片机，由工作人员携带。假设辅助设备为蓝牙发射设备，在工作区域上方大约3米的高度，成网格状固定安装，例如每隔5×5米的一个区域内安装一个蓝牙发射设备。基于自主设计的蓝牙广播协议，例如对通过蓝牙广播协议中信号发射周期等参数的设置，蓝牙发射设备周期性的将自身的id和位置信息广播出去。蓝牙接收设备可以扫描到周围一定距离内的所有蓝牙发射设备的无线信号，并依据无线信号强度和蓝牙发射设备的位置信息计算自身的位置信息。最终将自身的位置信息通过wifi网络传输到机器人集群的调度服务器。

步骤730、调度服务器根据待定位设备的位置信息，控制工作区域内的机器人避开携带有待定位设备的工作人员进行行驶。

在本发明具体实施例中，调度服务器基于工作人员位置、机器人位置以及机器人速度，可以实现机器人路径以及速度的重新规划，从而依据重新规划的控制信息，调度服务器向对应的机器人下发控制指令，以使机器人及时地调整运动状态，以保障工作人员的安全。

本实施例的技术方案，通过待定位设备与辅助设备之间的无线通信，由待定位设备进行自身位置信息的计算，基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，并发送给调度服务器，由调度服务器依据待定位设备的位置信息，对机器人的路径以及速度进行重新规划，控制工作区域内的机器人避开工作人员进行行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

实施例四

本实施例在上述实施例一的基础上，提供了人机协作控制方法的一个优选实施方式，能够在待定位设备是无线信号发射设备，辅助设备是固定设置在工作区域内的无线信号接收设备的场景下，对工作人员周围的机器人进行运动状态控制。图8为人机协作控制系统的另一示例图，如图8所示，辅助设备810是固定设置在工作区域内的无线信号接收设备，例如用于扫描无线信号的蓝牙定位设备，多个辅助设备810以网格状固定安装于工作区域上方；待定位设备820是无线信号发射设备，例如蓝牙发射设备，由工作人员携带。待定位设备820实时或定时地广播无线信号，辅助设备810实时或定时地进行扫描。整个工作区域由无线网络830覆盖，例如wifi网络。通过无线网络830，辅助设备810可以与调度服务器840进行数据传输，例如扫描到待定位设备820的辅助设备810，将自身的位置信息和id等信息发送给调度服务器840，调度服务器840接收不同辅助设备810发送的自身的位置信息以及无线通信信号强度，由调度服务器840对待定位设备820的位置信息进行计算。从而调度服务器840依据待定位设备820的位置信息，对工作区域内机器人进行运动状态控制。

图9为本发明实施例四提供的一种人机协作控制方法的流程图，如图9所示，该方法具体包括如下：

步骤910、辅助设备向调度服务器发送待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度以及辅助设备的位置信息。

在本发明具体实施例中，待定位设备实时或定时地广播无线信号。相应的，辅助设备中可以配置有扫描模块，实时或定时地进行扫描。扫描到无线信号的辅助设备，将所扫描到的无线信号的信号强度，以及自身的位置信息，发送给调度服务器。

步骤920、调度服务器根据待定位设备与辅助设备之间的无线通信信号强度，以及辅助设备的位置信息，确定待定位设备的位置信息。

在本发明具体实施例中，调度服务器依据接收到的无线信号中的位置信息及其信号强度进行计算，得到待定位设备的位置信息。

示例性的，假设待定位设备为蓝牙发射设备，由工作人员携带。假设辅助设备为蓝牙接收设备，在工作区域上方大约3米的高度，成网格状固定安装，例如每隔5×5米的一个区域内安装一个辅助设备即蓝牙接收设备，其中可以配置有蓝牙扫描模块和wifi通信模块。基于自主设计的蓝牙广播协议，蓝牙发射设备周期性的广播无线信号。蓝牙接收设备可以扫描到周围一定距离内的蓝牙发射设备的无线信号。扫描到无线信号的蓝牙接收设备将所扫描到的无线信号的信号强度，以及自身的位置信息，发送给调度服务器。从而调度服务器依据接收到的无线信号中的位置信息及其信号强度进行计算，得到蓝牙发射设备的位置信息。

步骤930、调度服务器根据待定位设备的位置信息，控制工作区域内的机器人避开携带有待定位设备的工作人员进行行驶。

在本发明具体实施例中，调度服务器基于携带有待定位设备的工作人员的位置、机器人位置以及机器人速度，可以实现机器人路径以及速度的重新规划，从而依据重新规划的控制信息，调度服务器向对应的机器人下发控制指令，以使机器人及时地调整运动状态，以保障工作人员的安全。

本实施例的技术方案，通过待定位设备与辅助设备之间的无线通信，扫描到无线信号的辅助设备，将所扫描到的无线信号的信号强度，以及自身的位置信息，发送给调度服务器，由调度服务器进行待定位设备位置信息的计算，基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，并依据待定位设备的位置信息，对机器人的路径以及速度进行重新规划，控制工作区域内的机器人避开工作人员进行行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

实施例五

图10为本发明实施例五提供的一种人机协作控制系统的结构示意图，本实施例可适用于控制机器人避开工作人员行驶，以保障工作人员安全的情况。该系统运行可以实现上述任一实施例所述的人机协作控制方法。该系统1000具体包括：待定位设备1010、至少一个辅助设备1020、机器人1030以及调度服务器1040；机器人1030在工作区域内工作，机器人1030与调度服务器1040通信连接；工作区域中设置有无线网络；至少一个辅助设备1020固定设置于工作区域中，具有固定的位置信息；待定位设备1010配置在工作人员上，随着工作人员的移动而移动；待定位设备1010和辅助设备1020中的一方为信号发射端，另一方为信号接收端，作为信号接收端的设备与调度服务器1040通信连接；其中，

辅助设备1020与待定位设备1010之间进行无线信号通信，作为信号发射端的设备用于向工作区域发射无线信号，作为信号接收端的设备用于扫描工作区域内的无线信号，确定通信成功的辅助设备1020的位置信息以及无线通信信号强度；

调度服务器1040用于根据待定位设备的位置信息，向工作区域内机器人1030发送控制指令调整机器人1030的行驶状态；其中，调度服务器1040和待定位设备1010中的至少一个，根据待定位设备1010与辅助设备1020之间的无线通信信号强度，以及辅助设备1020的位置信息计算得到待定位设备1030的位置信息；

机器人1030配置为响应调度服务器1040的控制指令进行行驶状态的调整，并根据控制指令避开携带有待定位设备1010的工作人员进行行驶。

本实施例的技术方案，机器人工作区域内可以配置位置已知的辅助定位设备，工作人员可以配置待定位设备，当工作人员进入机器人工作区域中时，通过待定位设备与辅助设备之间的无线通信，基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，从而依据待定位设备的位置信息，控制工作区域内的机器人避开工作人员而行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

实施例六

本实施例在上述实施例五的基础上，提供了人机协作控制系统的一个优选实施方式，能够控制机器人进行路径和速度的避让。图11为本发明实施例六提供的一种人机协作控制系统的结构示例图，其中，若待定位设备1010是无线信号接收设备，辅助设备1020是固定设置在工作区域内的无线信号发射设备，则待定位设备1010与调度服务器1040通信连接；

辅助设备1020用于向工作区域发射携带有辅助设备1020的位置信息的无线信号；待定位设备1010用于扫描工作区域内的无线信号，根据接收到的辅助设备1020的位置信息，以及检测到的该辅助设备的无线通信信号强度，确定待定位设备1010的位置信息，并通过待定位设备1010中配置的无线通信模块向调度服务器1040发送待定位设备1010的位置信息。

在本发明具体实施例中，辅助设备实时或定时地将自身的位置信息和id等信息广播发射出去。相应的，待定位设备中可以配置有扫描模块，实时或定时地进行扫描，以获取辅助设备的位置信息。待定位设备中可以配置有嵌入式计算芯片，例如单片机，从而依据扫描得到的位置信息以及无线通信信号强度进行计算，得到待定位设备的位置信息。

本实施例中，待定位设备中可以配置有无线通信模块，从而基于工作区域中覆盖的无线网络，将计算得到的待定位设备的位置信息发送给调度服务器。

本实施例中，调度服务器基于工作人员位置、机器人位置以及机器人速度，可以实现机器人路径以及速度的重新规划，从而依据重新规划的控制信息，调度服务器向对应的机器人下发控制指令，以使机器人及时地调整运动状态，以保障工作人员的安全。

本实施例的技术方案，待定位设备与辅助设备之间无线通信，待定位设备进行自身位置信息的计算，基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，并发送给调度服务器，由调度服务器依据待定位设备的位置信息，对机器人的路径以及速度进行重新规划，控制工作区域内的机器人避开工作人员进行行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

实施例七

本实施例在上述实施例五的基础上，提供了人机协作控制系统的一个优选实施方式，能够控制机器人进行路径和速度的避让。图12为本发明实施例七提供的一种人机协作控制系统的另一结构示例图，其中，若待定位设备1010是无线信号发射设备，辅助设备1020是固定设置在所述工作区域内的无线信号接收设备，则辅助设备1020与调度服务器1040通信连接；

待定位设备1010用于向工作区域发射无线信号；

辅助设备1020用于扫描工作区域内的无线信号，扫描到无线信号的辅助设备1020用于向调度服务器1040发送与待定位设备1010之间的无线通信信号强度以及辅助设备1020自身的位置信息。

在本发明具体实施例中，待定位设备实时或定时地广播无线信号。相应的，辅助设备中可以配置有扫描模块，实时或定时地进行扫描。扫描到无线信号的辅助设备，将所扫描到的无线信号的信号强度，以及自身的位置信息，发送给调度服务器。

本实施例中，调度服务器依据接收到的无线信号中的位置信息及其信号强度进行计算，得到待定位设备的位置信息。

本实施例中，调度服务器基于携带有待定位设备的工作人员位置、机器人位置以及机器人速度，可以实现机器人路径以及速度的重新规划，从而依据重新规划的控制信息，调度服务器向对应的机器人下发控制指令，以使机器人及时地调整运动状态，以保障工作人员的安全。

本实施例的技术方案，通过待定位设备与辅助设备之间的无线通信，扫描到无线信号的辅助设备，将所扫描到的无线信号的信号强度，以及自身的位置信息，发送给调度服务器，由调度服务器进行待定位设备位置信息的计算，基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，并依据待定位设备的位置信息，对机器人的路径以及速度进行重新规划，控制工作区域内的机器人避开工作人员进行行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

实施例八

本实施例在上述实施例五的基础上，提供了人机协作控制系统的一个优选实施方式，能够控制机器人进行路径和速度的避让。其中，调度服务器1040根据采集到的工作区域内机器人1030的位置信息，以及待定位设备1010的位置信息，确定工作区域内机器人1030的避让路径；根据采集到的工作区域内机器人1030的速度信息，以及工作区域内机器人1030与携带有待定位设备1010的工作人员之间的相对位置，确定工作区域内机器人1030的调整速度；根据避让路径以及调整速度，控制工作区域内机器人1030的运行状态，以使工作区域内的机器人1030避开工作人员进行行驶。

在本发明具体实施例中，工作区域内机器人原本依据调度服务器下达的搬运等操作指令，按照调度服务器所规划的路径进行行驶。同时调度服务器可以实时采集得到工作区域中各个机器人的实时位置信息。而当工作人员进入机器人工作区域中时，调度服务器则需要依据机器人以及工作人员的实时位置信息，及时对机器人的行驶路径进行变更，在保证机器人正常搬运等操作的前提下，避开工作人员行驶的避让路径。本实施例不对避让路径的规划方式进行限定，任何能够规划避让路径的方式都可以应用于本实施例中。例如，以工作人员为中心，预先设置工作人员的安全范围，从而在机器人的原本规划路径的基础上，以绕过工作人员安全范围的最小路径为依据，生成机器人的避让路径。从而达到避开工作人员以确保工作人员安全，以及不影响机器人正常工作的效果。

本实施例中，工作区域内机器人原本依据调度服务器下达的搬运等操作指令，按照调度服务器所制定的速度进行行驶。同时调度服务器可以实时采集得到工作区域中各个机器人的实时速度信息。而当工作人员进入机器人工作区域中时，调度服务器还可以依据机器人以及工作人员的实时位置信息，及时对机器人的行驶速度进行控制，确定工作区域内机器人的调整速度。本实施例不对调整速度的控制方式进行限定，任何能够确定调整速度的方式都可以应用于本实施例中。例如，以工作人员为中心，预先设置工作人员的安全范围，该安全范围可以为阶梯状，机器人与工作人员之间的距离越近，则控制机器人的调整速度越低。例如当机器人位于工作人员的某一安全阶梯范围内时，则控制机器人减速至该阶梯关联的调整速度；当机器人与工作人员之间的距离处于距离最小的阶梯范围内时，则控制机器人停止。从而即使在工作人员的突然出现的情况下，也能确保机器人对于工作人员的安全性。

本实施例中，基于工作人员位置、机器人位置以及机器人速度，可以实现机器人路径以及速度的重新规划，从而依据重新规划的控制信息，调度服务器向对应的机器人下发控制指令，以使机器人及时地调整运动状态，以保障工作人员的安全。此外，本实施例不局限于上述路径和速度的安全控制，其他对于机器人运行状态的控制方式都可以应用于本实施例中。

本实施例的技术方案，通过待定位设备与辅助设备之间的无线通信，基于辅助设备的位置信息，对待定位设备进行定位，从而依据待定位设备的位置信息，对机器人的路径以及速度进行重新规划，控制工作区域内的机器人避开工作人员进行行驶。本发明实施例基于待定位设备与辅助设备之间的实时交互，通过对携带有待定位设备的工作人员的实时定位，以及对机器人行驶状态的实时控制，实现了机器人对周围工作人员的全方位避让，提高了进入机器人工作区域中的工作人员的安全保障。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。