本申请涉及机器人领域，具体而言，涉及一种多机器人使用多充电桩的调度方法和一种多机器人使用多充电桩的调度装置。
背景技术
随着机器人技术的发展，机器人的使用越来越普及，使用场景越来越多、越来越大。有的场景一个机器人足以应付，但是有的场景比较大，单个机器人不够使用，就需要多个机器人。
由于充电桩位置基本保持不变，充电桩不仅用于充电，还用于校正机器人的位置。传统的情况，有几个机器人就配几个充电桩，每个机器人对应一个充电桩，当机器人检测到在充电状态，机器人的位置校正到对应的充电桩的位置。
可以想到，现有的这种机器人与充电桩一一对应的方案并不利于多机器人的高效利用：假如有两个机器人a和b，对应的充电桩a和b，当某次机器人a的任务目标点离充电桩b较近，完成任务后机器人需要行驶很远的距离才回到充电桩a，这就造成了机器人效率低以及资源浪费等问题。另外，假如其中一个充电桩a出现故障，那么对应的机器人a就无法正常工作，因为机器人a无法自动去充电桩b进行充电。此外，还有一些人为因素，把机器人a故意推到充电桩b上，而充电的同时机器人会把位置校正到充电桩a的位置上，这样就导致了后续任务出错。
针对现有技术机器人与充电桩一一对应的方案中出现的效率较低、资源浪费、针对突发状况应对能力较差的问题，发明人提出了一种解决方案。
申请内容
本申请的主要目的在于提供一种多机器人使用多充电桩的调度方法，以解决现有技术机器人与充电桩一一对应的方案中出现的效率较低、资源浪费、针对突发状况应对能力较差的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种多机器人使用多充电桩的调度方法方法，该方法包括：获取机器人与工作区域内每个有效充电桩的距离信息；获取所述每个有效充电桩的占用状态信息；根据所述距离信息和所述占用状态信息，确定出与所述机器人距离最近且未处于被占用状态的充电桩；控制所述机器人前往所述充电桩进行充电。
进一步的，在步骤：控制所述机器人前往所述充电桩进行充电之后，包括：当机器人在充电桩进行充电时，获取所述充电桩所在的位置；以及将所述位置作为所述机器人的当前位置。
进一步的，如果在执行步骤：控制所述机器人前往所述充电桩进行充电时，检测到所述充电桩处于被占用状态，则返回步骤：获取机器人与工作区域内每个有效充电桩的距离信息。
进一步的，该方法还包括：当机器人在充电桩进行充电时，将自身的充电状态信息和当前充电桩信息进行上传。
根据本申请的另一方面，提供了另一种多机器人使用多充电桩的调度方法，该方法包括：获取机器人与工作区域内每个有效充电桩的距离信息；根据所述距离信息确定出与所述机器人距离最近的第一充电桩；判断所述第一充电桩是否处于被占用状态；若否，则控制所述机器人前往所述第一充电桩进行充电。
进一步的，当判断所述第一充电桩处于被占用状态时：确定出除所述第一充电桩之外与所述机器人距离最近且未处于被占用的第二充电桩；控制所述机器人前往所述第二充电桩进行充电。
进一步的，在步骤：控制所述机器人前往所述第一充电桩进行充电之后，包括：当机器人在所述第一充电桩进行充电时，获取所述第一充电桩所在的位置；将所述位置作为所述机器人的当前位置。
根据本申请的另一方面，提供了一种多机器人使用多充电桩的调度装置，该装置包括：距离信息获取模块，用于获取机器人与工作区域内每个有效充电桩的距离信息；占用状态信息获取模块，用于获取所述每个有效充电桩的占用状态信息；目标充电桩确定模块，用于根据所述距离信息和所述占用状态信息，确定出与所述机器人距离最近且未处于被占用状态的充电桩；导航控制模块，用于控制所述机器人前往所述充电桩进行充电。
进一步的，该装置还包括：位置信息获取模块，用于当机器人在充电桩进行充电时，获取所述充电桩所在的位置；位置校正模块，用于将所述位置作为所述机器人的当前位置。
进一步的，该装置还包括：状态上报模块，用于当机器人在充电桩进行充电时，将自身的充电状态信息和当前充电桩信息进行上传。
在本申请实施例中，采用机器人前往距离自己最近的可用充电桩去充电的方式，通过检测机器人当前与每个充电桩的距离，以及获取每个充电桩当前的占用状态信息，确定出与机器人距离最近且未被占用的充电桩，进而机器人自动导航前往所述充电桩进行充电，达到了提高机器人的工作效率，以及有助于节省能源的目的，进而解决了现有技术机器人与充电桩一一对应的方案中出现的效率较低、资源浪费、针对突发状况应对能力较差的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是第一实施例多机器人使用多充电桩的调度方法流程示意图；
图2是第二实施例多机器人使用多充电桩的调度方法流程示意图；
图3是第三实施例多机器人使用多充电桩的调度方法流程示意图；
图4是实施例多机器人使用多充电桩的调度装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，该多机器人使用多充电桩的调度方法包括步骤s101至步骤s104。
步骤s101，获取机器人与工作区域内每个有效充电桩的距离信息。在本步骤中，当机器人完成任务需要返回充电桩时或者机器人电量过低需要前往充电桩进行充电时，检测出该机器人与工作区域内每个有效充电桩的距离，本申请中有效充电桩是指处于正常工作状态的充电桩，而由于出现故障或者没有通电的充电桩则不属于有效充电桩。在本申请中，该距离可以为实际中的距离，也可以为机器人地图上的距离，此外，该距离可以为直线距离，也可以为导航规划路线的行驶距离，在本实施例中该距离为实际中机器人与每个充电桩的导航规划路线的行驶距离。在本申请中距离信息的获取方法包括：超声波测距、激光测距、地图上计算位置坐标的距离、uwb测距等多种方法。
步骤s102，获取所述每个有效充电桩的占用状态信息。在本申请中，当机器人在充电桩进行充电时，会把自身的充电状态信息以及在哪个充电桩进行充电等信息进行上传，进而每个机器人都能获取其他机器人的充电状态和每个充电桩的占用状态。在本申请的一可选实施例中，机器人把自身的充电状态信息以及在哪个充电桩进行充电等信息通过网络上传到后台服务器，进而其他的机器人可以从后台服务器获取充电桩的占用状态信息。
步骤s103，根据所述距离信息和所述占用状态信息，确定出与所述机器人距离最近且未处于被占用状态的充电桩。在本步骤中，根据充电桩与机器人之间的距离，以及充电桩的占用状态，确定出离机器人最近且没有被占用的充电桩，即为目标充电桩。在本申请的一可选实施例中，目标充电桩的确定可以通过，首先根据充电桩与机器人之间的距离远近，建立距离序列，其中距离序列的第一位为与机器人之间的距离最近，距离序列的最后一位为与机器人之间的距离最远，进一步根据获取的充电桩的占用状态信息，对该距离序列进行重新排序，将处于被占用状态的充电桩置于距离序列的末尾，进而获取重新排序后的距离序列，最后位于重新排序后的距离序列第一位的充电桩，即为目标充电桩。
步骤s104，控制所述机器人前往所述充电桩进行充电。在本步骤中，在通过上述步骤s103确定出目标充电桩后，机器人自动导航前往所述目标充电桩，进行充电。
从以上的描述中，可以看出，本申请通过使机器人总是前往离自己最近的未被占用的充电桩进行充电，有助于提高机器人的工作效率，并且有助于节省能源。
在现有技术中充电桩不仅用于充电，还用于校正机器人的位置，在现有的机器人与充电桩一一对应的方案中，由于机器人总是回到固定的充电桩进行充电，因此出现位置校正错误的情况较少，本申请由于机器人总是前往最近的未被占用的充电桩进行充电，因此在充电时对机器人的当前位置进行校正。
如图1所示，在充电时对机器人的当前位置进行校正的方法为步骤s105和步骤s106。
步骤s105，当机器人在充电桩进行充电时，获取所述充电桩所在的位置。在本步骤中，在上述步骤s104控制所述机器人前往所述充电桩进行充电之后，当机器人在充电桩进行充电时，获取当前充电桩在地图上的位置信息。在本申请的一可选实施例中，每个充电桩的位置信息都事先存储在后台服务器中，机器人可以从后台服务器中获取当前充电桩的位置信息。在本申请的另一可选实施例中，每个充电桩的位置信息也可以事先存储在机器人的储存空间中，进而在需要时机器人可以直接调取数据。在本申请的实施例中，该位置信息可以包括充电桩在地图上的坐标信息。
步骤s106，将所述位置作为所述机器人的当前位置。在本步骤中，根据当前充电的充电桩的位置信息对机器人的当前位置进行校正，当机器人的当前位置与充电桩的位置不一致时，将充电桩的位置作为机器人的当前位置。在本申请的一可选实施例中，位置信息为充电桩在地图上的坐标信息，本步骤为，根据充电桩在地图上的坐标信息对机器人的当前坐标进行校正。
从以上的描述中，可以看出，本申请根据当前充电的充电桩的位置信息对机器人的当前位置进行校正，实现了在充电时能准确的把机器人的位置校正为当前充电桩位置的技术效果，有助解决现有技术中在机器人则把位置校正到充电桩的位置时，出现的把位置校正到错误的位置上的问题。
图2为本申请另一实施例的多机器人使用多充电桩的调度方法的流程示意图。如图2所示，本申请中考虑到，在当通过步骤s201至步骤s203确定出离机器人最近的未被占用的目标充电桩后，从而进入步骤s204控制所述机器人前往所述充电桩进行充电时，在机器人前往目标充电桩的过程中，突然发现该目标充电桩被另外一个机器人占用了，此时如果机器人继续前往目标充电桩并不能进行充电。本申请的调度方法针对这种情况，在步骤s204控制所述机器人前往所述充电桩进行充电之后，还包括了步骤s205。
步骤s205，检测目标充电桩是否被占用。在本步骤中，当机器人在前往目标充电桩进行充电的过程中，突然检测到该目标充电桩已被其他机器人所占用，则返回步骤s201，即重新获取机器人当前与工作区域内每个有效充电桩的距离信息，并且再次获取所述每个有效充电桩的占用状态信息，进而根据所述距离信息和所述占用状态信息，重新确定出与所述机器人距离最近且未处于被占用状态的充电桩，即重新确定出目标充电桩，进而控制所述机器人前往重新确定出的目标充电桩进行充电。
从以上的描述中，可以看出，本申请针对机器人在前往充电桩进行充电时可能出现的冲突情况提出了一种有效的解决方案，有助于减少异常状况的发生，进而有助于提高机器人的调度效率。
图3为本申请另一实施例的多机器人使用多充电桩的调度方法的流程示意图。如图3所示，本实施例的调度方法包括步骤s301至步骤s306。
步骤s301，获取机器人与工作区域内每个有效充电桩的距离信息。在本步骤中，当机器人完成任务需要返回充电桩时或者机器人电量过低需要前往充电桩进行充电时，检测出该机器人与工作区域内每个有效充电桩的距离，在本实施例中该距离为实际中机器人与每个充电桩的导航规划路线的行驶距离。
步骤s302,根据所述距离信息确定出与所述机器人距离最近的第一充电桩。在本步骤中，根据在上述步骤s301中获得的充电桩与机器人之间的距离信息，确定出距离该机器人当前位置最近的充电桩。在本申请的一可选实施例中，最近的充电桩的确定可以通过，机器人依次检测与每个充电桩的距离数据，进而根据距离数据的大小确定出与机器人最近的充电桩。
步骤s303，判断所述第一充电桩是否处于被占用状态。在本步骤中，从后台服务器中获取该与机器人距离最近的充电桩的占用状态信息，进而判断该与机器人距离最近的充电桩是否被其他机器人所占用。
步骤s304，当所述第一充电桩未处于被占用状态时，则控制所述机器人前往所述第一充电桩进行充电。在本步骤中，当在上述步骤s303中判断出该与机器人距离最近的充电桩没有被其他机器人所占用，即该充电桩暂时处于空闲状态时，机器人自动导航前往该充电桩，进行充电。
步骤s305，当所述第一充电桩处于被占用状态时，则确定出除所述第一充电桩之外与所述机器人距离最近且未处于被占用的第二充电桩。在本步骤中，当在上述步骤s303中判断出该与机器人距离最近的充电桩已经被其他机器人所占用，即该充电桩暂时处于被占用状态时，机器人依次判断距离自己第二近、第三近等的充电桩是否目前处于被占用状态，近而确定出除去离机器人最近的充电桩之外的与所述机器人距离最近且未处于被占用的充电桩，为目标充电桩。
步骤s306，控制所述机器人前往所述第二充电桩进行充电。在本步骤中，当确定出除去离机器人最近的充电桩之外的与所述机器人距离最近且未处于被占用的充电桩后，机器人自动导航前往该充电桩，进行充电。
从以上的描述中，可以看出，本申请通过使机器人总是前往离自己最近的未被占用的充电桩进行充电，有助于提高机器人的工作效率，并且有助于节省能源。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述多机器人使用多充电桩的调度方法的多机器人使用多充电桩的调度装置，如图4所示，该装置包括：距离信息获取模块1、占用状态信息获取模块2、目标充电桩确定模块3和导航控制模块4，其中：
距离信息获取模块1，用于获取机器人当前与工作区域内每个有效充电桩的距离信息；
占用状态信息获取模块2，用于获取所述每个有效充电桩的占用状态信息；
目标充电桩确定模块3，用于根据所述距离信息和所述占用状态信息，确定出与所述机器人距离最近且未处于被占用状态的充电桩；
导航控制模块4，用于控制所述机器人前往所述充电桩进行充电。
如图4所示，该多机器人使用多充电桩的调度装置还包括：位置信息获取模块5和位置校正模块6，其中：
位置信息获取模块5，用于当机器人在充电桩进行充电时，获取所述充电桩所在的位置，在本申请的一可选实施例中，每个充电桩的位置信息都事先存储在后台服务器中，机器人可以通过位置信息获取模块5从后台服务器中获取当前充电桩的位置信息；
位置校正模块6，用于将所述位置作为所述机器人的当前位置，在本申请的一可选实施例中，所述位置校正模块6用于根据充电桩在地图上的坐标信息对机器人的当前坐标进行校正。
如图4所示，该多机器人使用多充电桩的调度装置还包括：状态上报模块7，用于当机器人在充电桩进行充电时，将自身的充电状态信息和当前充电桩信息进行上传。在本申请中，当机器人在充电桩进行充电时，会通过状态上报模块7把自身的充电状态信息以及在哪个充电桩进行充电等信息进行上传，进而每个机器人都能获取其他机器人的充电状态和每个充电桩的占用状态。在本申请的一可选实施例中，机器人通过状态上报模块7把自身的充电状态信息以及在哪个充电桩进行充电等信息通过网络上传到后台服务器，进而其他的机器人可以从后台服务器获取充电桩的占用状态信息。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。