机器人的调度方法、装置以及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种机器人的调度方法、装置以及计算机可读存储介质。

背景技术：

随着电子商务的快速发展，自动化的存储仓库的应用越来越广泛。在无人仓中使用机器人进行货物的存储和调度更加的方便和高效。

目前在无人仓中对于机器人的调度都是基于距离的调度，也就是将取货任务分配给距离货物最近的机器人。但是，机器人在行走过程中很可能会遇到障碍或者拥堵状况，距离较近的机器人可能需要花费更长的时间到达取货地点，因此，用距离作为调度的依据不是一种优选的调度方案，取货效率可能比较低。

技术实现要素：

本发明所要实现的一个目的是：提出一种仓库中机器人的调度方案，提高取货效率。

根据本发明的一个方面，提供的一种机器人的调度方法，包括：获取仓库内的路径状况信息；根据机器人所在的位置以及路径状况信息计算机器人的取货时间；根据各个机器人的取货时间确定执行取货任务的机器人。

根据本发明的第二个方面，提供的一种机器人的调度装置包括：路径状况获取模块，用于获取仓库内的路径状况信息；取货时间计算模块，用于根据机器人所在的位置以及路径状况信息计算机器人的取货时间；机器人选取模块，用于根据各个机器人的取货时间确定执行取货任务的机器人。

根据本发明的第三个方面，提供的一种机器人的调度装置包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器设备中的指令，执行如前述实施例中的机器人的调度方法。

根据本发明的第四个方面，提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任一项实施例所述的机器人的调度方法的步骤。

本发明在进行机器人的调度时，参考机器人所在的位置以及仓库内各路径的状况信息计算机器人的取货时间，根据取货时间确定执行取货任务的机器人，不再仅仅以距离为依据进行机器人的调度，避免了选取距离较近而取货时间较长的机器人执行取货任务，提高了取货的效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明的一个实施例的机器人的调度装置的结构示意图。

图2示出本发明的另一个实施例的机器人的调度装置的结构示意图。

图3示出本发明的一个实施例的机器人的调度方法的流程示意图。

图4示出本发明的另一个实施例的机器人的调度方法的流程示意图。

图5示出本发明的又一个实施例的机器人的调度装置的结构示意图。

图6示出本发明的再一个实施例的机器人的调度装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中，基于到取货地点的距离对无人仓中的机器人进行取货调度，导致取货时间较长，取货效率不高的问题，提出本方案。

本发明的实施例中的机器人的调度装置可各由各种计算设备或计算机系统来实现，下面结合图1以及图2进行描述。

图1为本发明机器人的调度装置的一个实施例的结构图。如图1所示，该实施例的装置10包括：存储器110以及耦接至该存储器110的处理器120，处理器120被配置为基于存储在存储器110中的指令，执行本发明中任意一个实施例中的机器人的调度方法。

其中，存储器110例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据库以及其他程序等。

图2为本发明机器人的调度装置的另一个实施例的结构图。如图2所示，该实施例的装置10包括：存储器110以及处理器120，还可以包括输入输出接口230、网络接口240、存储接口250等。这些接口230，240，750以及存储器110和处理器120之间例如可以通过总线260连接。其中，输入输出接口230为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口240为各种联网设备提供连接接口，例如可以连接到数据库服务器或者云端存储服务器等。存储接口250为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。

以下参考图3至图4描述本发明的机器人的调度方法。

图3为本发明机器人的调度方法一个实施例的流程图。如图3所示，该实施例的方法包括：

步骤S302，获取仓库内的路径状况信息。

其中，路径状况信息例如包括路径的通行方向信息、障碍信息和/或拥堵信息。路径的通行方向信息为预先规划的，例如某些路径为单行路。路径的障碍信息例如可以通过机器人在遇到障碍(例如货物掉落)时上报或者仓库内设置的摄像头等检测装置检测得到。路径的拥堵信息例如通过实时监测机器人行走时的心跳，当机器人的行走心跳低于阈值判断遇到拥堵，或者通过机器人进行上报，或者通过仓库内设置的摄像头等检测装置检测得到。机器人的调度装置中存储仓库的地图以及各个路径的路径状况信息。

步骤S304，根据机器人所在的位置以及路径状况信息计算机器人的取货时间。

其中，机器人的取货时间为机器人到达取货地点取货后并达到指定目标地点完成取货任务所需要的时间。计算机器人的取货时间时参考路径状况信息，可以直接避开出现问题的路径选取取货路径并计算取货时间，也可以将处理路径问题的增加的额外取货时间加上机器人正常行走的基本取货时间作为取货时间，具体的计算方法将在后续进行描述。

步骤S306，根据各个机器人的取货时间确定执行取货任务的机器人。

其中，例如计算仓库内各个机器人完成取货任务的取货时间，选取取货时间最短的机器人作为执行取货任务的机器人。

上述实施例的方法，在进行机器人的调度时，参考机器人所在的位置以及仓库内各路径的状况信息计算机器人的取货时间，根据取货时间确定执行取货任务的机器人，不再仅仅以距离为依据进行机器人的调度，避免了选取距离较近而取货时间较长的机器人执行取货任务，提高了取货的效率。

本发明还提供完成步骤S304中计算机器人的取货时间的几种示例性实施方法：

示例一，根据机器人所在的位置以及路径状况信息选取机器人的取货路径，根据取货路径的距离以及机器人的行走速度计算机器人的取货时间。具体的，路径状况信息包括路径的通行方向信息时，选取路径的通行方向满足取货地点的可达性的路径作为取货路径，例如考虑某些单行路的通行方向时机器人无法到达取货地点，则不选择这些单行路段作为取货路径。或者，路径状况信息包括路径的障碍信息时，从没有障碍的路径中选取取货路径。或者，路径状况信息包括路径的拥堵信息时，从没有拥堵状况的路径中选取取货路径。选取取货路径时可以应用现有技术中的最优路径问题的求解算法进行计算，在此不再赘述。

上述实施例的方法，根据路径的状况信息为机器人规划最优的取货路径，避开出现路径问题的路径，提高了取货效率。

示例二，根据机器人完成取货任务的各路径的距离以及机器人的行走速度，计算机器人通过各路径的基本取货时间,根据路径状况信息计算机器人在各路径上处理路径问题的额外取货时间；将机器人在各路径的基本取货时间与额外取货时间相加得到各路径的总共取货时间，选取最短的总共取货时间作为机器人的取货时间。具体的，规划机器人由所在位置到达取货地点取货后并将货物送达指定目标地点的各种可能的路径，分别计算机器人在这些路径上行走的基本取货时间，某些路径中可能出现障碍的路径例如货物掉落，或者出现拥堵的路径，将处理这些路径问题的时间作为额外取货时间，最终得到机器人在各路径的总共取货时间，选取其中总共取货时间最短的一条路径作为取货路径，该路径上的总共取货时间为取货时间。

上述实施例的方法，考虑处理路径问题的额外取货时间，计算机器人在各种可能的取货路径上所消耗的总共取货时间，并选取最短的总共取货时间作为机器人的取货时间，从而得到各个机器人的取货时间，再从中选取执行取货任务的机器人，提高了取货效率。

示例三，选取机器人完成取货任务的最短路径，根据最短路径的距离以及机器人的行走速度计算机器人通过最短路径的基本取货时间，根据路径状况信息计算机器人在最短路径上处理路径问题的额外取货时间，将机器人在最短路径的基本取货时间与额外取货时间相加得到机器人的取货时间。

上述实施例的方法，考虑处理路径问题的额外取货时间，计算每个机器人在最短路径的取货时间，再从中选取取货时间最短的执行取货任务的机器人，提高了取货效率。

示例二和示例三中，额外取货时间例如采用以下方法获得：(1)路径状况信息包括路径的障碍信息或拥堵信息时，计算机器人绕过障碍路径或拥堵路径增加的距离除以行走速度的时间，并加上绕过障碍路径或拥堵路径增加的转弯的时间作为机器人在该路径的额外取货时间，当路径上出现障碍或拥堵时，可以选择绕路，将绕路增加的时间作为额外取货时间。(2)路径状况信息包括路径的障碍信息时，获取处理路径上的障碍的时间作为机器人在该路径的额外取货时间。例如，货物掉落时，机器人可以向控制台获取处理该掉落的货物所需的时间，机器人将等待处理该掉落货物的时间作为在该路径的额外取货时间。(3)路径状况信息包括路径的拥堵信息时，获取拥堵路径上的机器人的行走速度，计算拥堵路径的距离除以拥堵路径上的机器人的行走速度得到拥堵时间，计算拥堵路径的距离除以机器人行走速度得到正常时间，将拥堵时间与正常时间之差作为机器人在该路径的额外取货时间。各个机器人行走时可以实时上报行走速度即心跳，机器人可以向控制台获取拥堵路径上的机器人的行走速度以及拥堵路径的距离，计算以拥堵速度行走通过拥堵路径时相对于正常行走时增加的时间，将增加的时间作为额外取货时间。

上述示例一与示例三可以结合使用，示例一中选取取货路径时避开出现问题的路径可能会增加取货路径的距离进而增加取货时间，示例三中路径出现问题时等待路径问题处理时会增加取货时间，可以同时应用示例一和示例三中的方法计算，选取最短的取货时间作为取货时间。

本发明的机器人的调度方法可以由各机器人执行也可以由控制台执行，也可以由机器人与控制台配合共同执行。由各机器人执行时，机器人根据路径状况信息计算本机器人的取货时间，同时获取其他机器人的取货时间，如果本机器人的取货时间最短则自动执行取货任务。由控制台执行时，控制台可以根据路径状况信息计算各个机器人的取货时间，并选择取货时间最短的机器人执行取货任务。下面结合图4描述由机器人与控制台配合共同执行本发明的机器人的调度方法的一个实施例。

图4为本发明机器人的调度方法一个实施例的流程图。如图4所示，该实施例的方法包括：

步骤S402，控制台获取各个机器人的位置信息。

其中，机器人在启动时可以向控制台上报自己的位置信息。

步骤S404，控制台接收到取货任务，根据各个机器人所在的位置，计算各个机器人完成取货任务的最短取货路径的距离。

其中，控制台计算各个机器人到达取货的货架取货并将货物送达指定目标地点的最短取货路径的距离，此时可以不必考虑路径状况信息。

步骤S406，控制台选取最短取货路径的距离最短的预设数量的机器人，向选取的机器人发送取货时间计算指令，取货时间计算指令中包括取货地点以及指定目标地点。

步骤S408，选取的机器人获取无人仓内路径状况信息。

其中，路径状况信息可以存储于控制台，也可以单独存储于路径状况服务器。

步骤S410，选取的机器人根据所在的位置、取货地点以及指定目标地点以及路径状况信息计算取货时间。

计算取货时间的方法参考前述实施例。

步骤S412，控制台在发送取货时间计算指令后的预设时间内接收机器人上报的各自的取货时间。

例如，控制台向机器人1至5发送取货时间计算指令，并开启计时器，计时器为30秒，当计时器计时结束时控制台收到机器人1上报取货时间为49秒，机器人2的取货时间为73秒，机器人3的取货时间为45秒，没有收到机器人4和机器人5的取货时间，发送取货时间计算指令后第40秒收到了机器人5的取货时间，此时不再考虑。控制台将接收到的机器人的取货时间进行存储。

步骤S414，控制台选取取货时间最短的机器人，向该机器人发送取货指令。

步骤S416，控制台在发送取货指令后的预设时间内接收机器人的确认信息，如果接收到确认信息则本次任务调度结束，机器人开始执行取货任务，如果没有接收到确认信息则执行步骤S418。

步骤S418，控制台从剩余的上报取货时间的机器人中选取取货时间最短的机器人，向该机器人发送取货指令，并重复执行步骤S416至S418。

例如，控制台根据取货时间选取机器人3执行取货任务，向机器人3发送取货指令，并开启计时器，计时器为10秒，如果计时器10秒结束后没有收到机器人3的确认信息，则从机器人1和2中选取机器人1执行取货任务，并在发送取货指令10秒内收到了机器人1的确认信息，则完成了本次任务的调度。控制台还可以向没有在预设时间内返回确认信息的机器人3发送取货取消指令。

上述实施例的方法，控制台在预设时间内接收机器人上报的取货时间，避免选取容易出现通信故障的机器人作为取货机器人，进一步的，现有技术中由控制台直接选取取货机器人，容易出现选取的机器人由于通信故障无法接收取货指令，导致控制台需要重新计算并选取取货机器人，效率降低，上述实施例由各个机器人上报取货时间，直接避免了控制台选取通信故障的机器人，此外，通过控制台与机器人之间的取货指令以及确认信息的交互进一步确保了选取的机器人处于正常工作状态，提高了系统的整体调度效率。

本发明还提供一种机器人的调度装置，下面结合图5进行描述。

图5为本发明机器人的调度装置一个实施例的结构图。如图5所示，该装置50包括：

路径状况获取模块502，用于获取仓库内的路径状况信息。

其中，路径状况信息包括路径的通行方向信息、障碍信息和/或拥堵信息

取货时间计算模块504，用于根据机器人所在的位置以及路径状况信息计算机器人的取货时间。

机器人选取模块506，用于根据各个机器人的取货时间确定执行取货任务的机器人。

其中，取货时间计算模块504可以有以下几种示例性的实现方式：

实现方式一，取货时间计算模块504，用于根据机器人所在的位置以及路径状况信息选取机器人的取货路径，根据取货路径的距离以及机器人的行走速度计算机器人的取货时间。具体的，取货时间计算模块504，用于在路径状况信息包括路径的通行方向信息的情况下，选取路径的通行方向满足取货地点的可达性的路径作为取货路径，或者，在路径状况信息包括路径的障碍信息的情况下，从没有障碍的路径中选取取货路径，或者，在路径状况信息包括路径的拥堵信息的情况下，从没有拥堵状况的路径中选取取货路径。

实现方式二，取货时间计算模块504，用于根据机器人完成取货任务的各路径的距离以及机器人的行走速度，计算机器人通过各路径的基本取货时间，根据路径状况信息计算机器人在各路径上处理路径问题的额外取货时间，将机器人在各路径的基本取货时间与额外取货时间相加得到各路径的总共取货时间，选取最短的总共取货时间作为机器人的取货时间。

实现方式三，取货时间计算模块504，用于选取机器人完成取货任务的最短路径，根据最短路径的距离以及机器人的行走速度计算机器人通过最短路径的基本取货时间，根据路径状况信息计算机器人在最短路径上处理路径问题的额外取货时间将机器人在最短路径的基本取货时间与额外取货时间相加得到机器人的取货时间。

实现方式二和实现方式三中，取货时间计算模块504，用于在路径状况信息包括路径的障碍信息或拥堵信息的情况下，计算机器人绕过障碍路径或拥堵路径增加的距离除以行走速度的时间，并加上绕过障碍路径或拥堵路径增加的转弯的时间作为机器人在该路径的额外取货时间，或者，在路径状况信息包括路径的障碍信息的情况下，获取处理路径上的障碍的时间作为机器人在该路径的额外取货时间，或者，在路径状况信息包括路径的拥堵信息的情况下，获取拥堵路径上的机器人的行走速度，计算拥堵路径的距离除以拥堵路径上的机器人的行走速度得到拥堵时间，计算拥堵路径的距离除以机器人行走速度得到正常时间，将拥堵时间与正常时间之差作为机器人在该路径的额外取货时间。

本发明的机器人的调度装置50可以有不同的设置方式，可以单独设置于机器人内，也可以单独设置于控制台内，也可以分别设置于机器人和控制台内，下面结合图6进行描述。

图6为本发明机器人的调度装置一个实施例的结构图。如图6所示，

路径状况获取模块502，取货时间计算模块504设置于机器人内，机器人选取模块506设置于控制台内。

机器人的调度装置50还包括：取货时间上报模块608，设置于机器人内，用于将机器人的取货时间上报控制台。

进一步的，机器人选取模块506，用于从发送取货时间计算指令后在预设时间内上报取货时间的机器人中选取取货时间最短的机器人执行取货任务。

进一步的，机器人选取模块506，还用于向选取的机器人发送取货指令，如果在预设时间内没有接收到该选取的机器人返回的确认信息，则从剩余的机器人确定执行取货任务的机器人。

机器人的调度装置50还可以包括机器人预选模块610，设置于控制台，用于根据各个机器人所在的位置，计算各个机器人完成取货任务的最短取货路径的距离，选取最短取货路径的距离最短的预设数量的机器人，将无人仓内路径状况信息发送至选取的机器人。

本发明还提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任一项实施例所述的机器人的调度方法的步骤。

本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。