跨楼层路径规划方法及系统与流程

本申请涉及智能机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种跨楼层路径规划方法及系统。

背景技术：

随着人工智能和机器人控制技术的高速发展，机器人已经能够代替人类从事一些基础性的工作，如在楼宇中运输货物等，而由于机器人难以上楼梯或乘坐扶梯，因此实现机器人乘坐电梯则尤为重要。而在一些相互连通的多座楼宇中，若机器人所在地和目的地不在同一座楼宇，机器人则可能无法乘坐一部电梯直接到达目的地，而需在其中的连通楼层进行换乘。在需要换乘电梯的情况下，相关技术中的机器人只通过寻找当前可乘坐的电梯的方式来行走，会走很多弯路、绕路，影响工作效率，降低机器人的可靠度。

针对相关技术中机器人换乘电梯需规划路径的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种跨楼层路径规划方法及系统，以解决上述相关技术中的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种跨楼层路径规划方法，该方法包括：

从在目标楼层停靠的电梯中获取所述目标楼层的等待点与目标地点之间能够通行的电梯的第一编号集合，其中，所述等待点为电梯在各层的等候区域中的指定位置；获取在出发楼层停靠的电梯的第二编号集合；判断所述第一编号集合和所述第二编号集合中是否有相交的电梯编号；若有相交的电梯编号，则所述相交的电梯编号为可选跨楼层方案；若没有相交的电梯编号，则分属所述第一编号集合和所述第二编号集合的两部具有能够通行的相同停靠楼层的电梯对应的电梯编号组合为可选跨楼层方案。

进一步的，如前述的方法，所述分属所述第一编号集合和所述第二编号集合的两部具有可通行的相同停靠楼层的电梯对应的电梯编号组合为可选跨楼层方案，包括：s51.获取所述第一编号集合中的一个目标电梯编号；s52.将所述目标电梯编号与所述第二编号集合中的各个当前电梯编号组合成待选跨楼层方案集合；s53.获取所述待选跨楼层方案集合中一个待选跨楼层方案；s54.判断所述待选跨楼层方案中的两个电梯是否具有能够通行的相同停靠楼层，若是，则选取所述待选跨楼层方案为可选跨楼层方案；s55.获取所述待选跨楼层方案集合中下一个待选跨楼层方案，返回步骤s54，直至所述待选跨楼层方案集合中的各个待选跨楼层方案判定完成；s56.获取所述第一编号集合中下一个目标电梯编号，返回步骤s52，直至所述第一编号集合中的各个目标电梯编号组合并判定完成。

进一步的，如前述的方法，所述从在所述目标楼层停靠的电梯中获取所述目标楼层的等待点与目标地点之间能够通行的电梯的第一编号集合，包括：s11.获取一个在目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点；s12.尝试规划所述等待点与所述目标地点之间的路径，若所述规划成功，则判定所述电梯的所述等待点与所述目标地点之间能够通行，并将所述电梯的编号添加至所述第一编号集合；s13.重复步骤s11至s12，直至所有在所述目标楼层停靠的电梯尝试规划并判定完成。

进一步的，如前述的方法，还包括：若可选跨楼层方案为多个，则分别获取各个可选跨楼层方案的总路程，其中，所述总路程为所需移动的路程之和；所述所需移动的路程包括：从出发地点移动到所述可选跨楼层方案中在所述出发楼层停靠的电梯在所述出发楼层的等待点的路程、从所述可选跨楼层方案中在所述目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点移动到所述目标地点的路程、以及从所述在所述出发楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点移动到所述在所述目标楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点的路程；选取所述总路程最短的可选跨楼层方案为最优跨楼层方案。

进一步的，如前述的方法，还包括：若可选跨楼层方案为多个，则分别获取各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程，其中，所述所需移动的路程包括：从出发地点移动到所述可选跨楼层方案中在所述出发楼层停靠的电梯在所述出发楼层的等待点的路程、从所述可选跨楼层方案中的在所述目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点移动到所述目标地点的路程、以及从所述在所述出发楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点移动到所述在所述目标楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点的路程；根据预设规则为所述各个所需移动的路程分配移动速度；根据所述各个所需移动的路程和分配的所述移动速度计算各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程所需的移动时间；获取各个可选跨楼层方案的总移动时间，其中，所述总移动时间为所述各个所需移动的路程所需的移动时间之和；选取所述总移动时间最短的可选跨楼层方案为最优跨楼层方案。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种跨楼层路径规划系统，该系统包括：第一获取单元、第一判断单元和第一确定单元，其中，

所述第一获取单元，用于从在目标楼层停靠的电梯中获取所述目标楼层的等待点与目标地点之间能够通行的电梯的第一编号集合，其中，所述等待点为电梯在各层的等候区域中的指定位置；所述第一获取单元，还用于获取在出发楼层停靠的电梯的第二编号集合；所述第一判断单元，用于判断所述第一编号集合和所述第二编号集合中是否有相交的电梯编号；所述第一确定单元，用于在有相交的电梯编号时，确定所述相交的电梯编号为可选跨楼层方案；所述第一确定单元，还用于在没有相交的电梯编号时，确定分属所述第一编号集合和所述第二编号集合的两部具有能够通行的相同停靠楼层的电梯对应的电梯编号组合为可选跨楼层方案。

进一步的，如前述的系统，所述第一确定单元，还包括第二获取单元、组合单元、第二判断单元和第二确定单元，其中所述第二获取单元，用于获取所述第一编号集合中的一个目标电梯编号；所述组合单元，用于将所述目标电梯编号与所述第二编号集合中的各个当前电梯编号组合成待选跨楼层方案集合；所述第二获取单元，还用于获取所述待选跨楼层方案集合中一个待选跨楼层方案；所述第二判断单元，还用于判断所述待选跨楼层方案中的两个电梯是否具有能够通行的相同停靠楼层；所述第二确定单元，用于在所述待选跨楼层方案中的两个电梯具有能够通行的相同停靠楼层时，选取所述待选跨楼层方案为可选跨楼层方案。

进一步的，如前述的系统，所述第一获取单元，还包括规划单元、判定单元和添加单元，其中所述第一获取单元，用于获取一个在目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点；所述规划单元，用于尝试规划所述等待点与所述目标地点之间的路径；所述判定单元，用于在所述规划成功时，判定所述电梯的所述等待点与所述目标地点之间能够通行；所述添加单元，用于在所述判定单元判定所述电梯的所述等待点与所述目标地点之间能够通行后，将所述电梯的编号添加至所述第一编号集合。

进一步的，如前述的系统，还包括第一调取单元、第一计算单元和第一选取单元，其中所述第一调取单元，用于当可选跨楼层方案为多个时，调取各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程，其中，所述所需移动的路程包括：从出发地点移动到所述可选跨楼层方案中在所述出发楼层停靠的电梯在所述出发楼层的等待点的路程、从所述可选跨楼层方案中在所述目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点移动到所述目标地点的路程、以及从所述在所述出发楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点移动到所述在所述目标楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点的路程；所述第一计算单元，用于计算所述各个可选跨楼层方案的总路程，其中，所述总路程为所述所需移动的路程之和；所述第一选取单元，用于选取所述总路程最短的可选跨楼层方案为最优跨楼层方案。

进一步的，如前述的系统，还包括第二调取单元、第二计算单元和第二选取单元，其中所述第二调取单元，用于当可选跨楼层方案为多个时，调取各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程，其中，所述所需移动的路程包括：从出发地点移动到所述可选跨楼层方案中在所述出发楼层停靠的电梯在所述出发楼层的等待点的路程、从所述可选跨楼层方案中在所述目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点移动到所述目标地点的路程、以及从所述在所述出发楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点移动到所述在所述目标楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点的路程；所述第二调取单元，还用于调取所述各个所需移动的路程的移动速度；所述第二计算单元，用于根据所述各个所需移动的路程和分配的所述移动速度计算各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程所需的移动时间；所述第二计算单元，还用于计算各个可选跨楼层方案的总移动时间，其中，所述总移动时间为所述各个所需移动的路程所需的移动时间之和；所述第二选取单元，用于选取所述总移动时间最短的可选跨楼层方案为最优跨楼层方案。

在本申请实施例中，采用判断电梯等待点与目标点之间能否通行的方式，通过将出发楼层可通行电梯和可通行楼层可乘电梯交叉比对，达到了获得可选跨楼层方案的目的，从而实现了规划跨楼层路径的技术效果，进而解决了机器人在一些些楼层连通的多座楼宇中执行跨楼层任务时走弯路、绕路的技术问题。

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是本申请一个实施例提供的一种跨楼层路径规划方法流程示意图；

图2是本申请实施例提供的跨楼层最优路径选择方法流程示意图；

图3是本申请一个实施例提供的一种跨楼层路径规划方法系统示意图。

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。

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。

根据本申请实施例，提供了一种跨楼层路径规划方法，如图1所示，该方法包括：

s11.获取一个在目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点；

s12.尝试规划所述等待点与所述目标地点之间的路径，若所述规划成功，则判定所述电梯的所述等待点与所述目标地点之间能够通行，并将所述电梯的编号添加至所述第一编号集合；具体地，通过迪杰斯特拉算法或a-star算法对等待点与所述目标地点之间的路径进行规划。

s13.重复步骤s11至s12，直至所有在所述目标楼层停靠的电梯尝试规划并判定完成。

s1.从在目标楼层停靠的电梯中获取所述目标楼层的等待点与目标地点之间能够通行的电梯的第一编号集合，其中，所述等待点为电梯在各层的等候区域中的指定位置；

s2.获取在出发楼层停靠的电梯的第二编号集合；具体地，同样通过迪杰斯特拉算法或a-star算法对电梯的等待点与出发点之间的路径尝试进行规划，若规划成功，则将该电梯编号加入第二编号集合。

s3.判断所述第一编号集合和所述第二编号集合中是否有相交的电梯编号；

s4.若有相交的电梯编号，则所述相交的电梯编号为可选跨楼层方案；

s5.若没有相交的电梯编号，则分属所述第一编号集合和所述第二编号集合的两部具有能够通行的相同停靠楼层的电梯对应的电梯编号组合为可选跨楼层方案。

进一步地，如前述的方法，所述s5包括：

s51.获取所述第一编号集合中的一个目标电梯编号；

s52.将所述目标电梯编号与所述第二编号集合中的各个当前电梯编号组合成待选跨楼层方案集合；

s53.获取所述待选跨楼层方案集合中一个待选跨楼层方案；

s54.判断所述待选跨楼层方案中的两个电梯是否具有能够通行的相同停靠楼层，若是，则选取所述待选跨楼层方案为可选跨楼层方案；具体地，通过迪杰斯特拉算法或a-star算法对两个电梯的等待点之间的路径尝试进行规划，若规划成功，则这两个电梯之间能够通行，反之则不能。

s55.获取所述待选跨楼层方案集合中下一个待选跨楼层方案，返回步骤s54，直至所述待选跨楼层方案集合中的各个待选跨楼层方案判定完成；

s56.获取所述第一编号集合中下一个目标电梯编号，返回步骤s52，直至所述第一编号集合中的各个目标电梯编号组合并判定完成。

具体地，例如，机器人服务的楼宇的每个楼层的地图数据以及每一个电梯在楼宇内每一层的等待点数据都事先保存在机器人的数据库中，机器人可获知自己当前所在位置楼层，楼宇群不通的两个位置之间不能通过迪杰斯特拉算法或a-star算法规划成功。

本申请一个实施例提供了一种跨楼层最优路径的选择方法，如图2所示，该方法包括：

s611.若可选跨楼层方案为多个，则分别获取各个可选跨楼层方案的总路程，其中，所述总路程为所需移动的路程之和；所述所需移动的路程包括：从出发地点移动到所述可选跨楼层方案中在所述出发楼层停靠的电梯在所述出发楼层的等待点的路程、从所述可选跨楼层方案中在所述目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点移动到所述目标地点的路程、以及从所述在所述出发楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点移动到所述在所述目标楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点的路程；

s612.选取所述总路程最短的可选跨楼层方案为最优跨楼层方案。

本申请一个实施例还提供了另一种跨楼层最优路径的选择方法，如图2所示，该方法包括：

s621.若可选跨楼层方案为多个，则分别获取各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程，其中，所述所需移动的路程包括：从出发地点移动到所述可选跨楼层方案中在所述出发楼层停靠的电梯在所述出发楼层的等待点的路程、从所述可选跨楼层方案中的在所述目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点移动到所述目标地点的路程、以及从所述在所述出发楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点移动到所述在所述目标楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点的路程；

s622.根据预设规则为所述各个所需移动的路程分配移动速度；

s623.根据所述各个所需移动的路程和分配的所述移动速度计算各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程所需的移动时间；具体地，由于各个路径的路况有差异，在空旷的长廊可选取较快的移动速度，在障碍物(如落地花瓶、桌椅等)较多的路径则选取较慢的移动速度。

s624.获取各个可选跨楼层方案的总移动时间，其中，所述总移动时间为所述各个所需移动的路程所需的移动时间之和；

s625.选取所述总移动时间最短的可选跨楼层方案为最优跨楼层方案。

具体地，例如，酒店分为在2至5层连通的总高10层的a座和b座，机器人在a座1层接到去b座6层610房间送矿泉水的任务，获取可通610房间的电梯有b1和b2，而当前可乘坐的电梯有a1和a2，则可选的换乘方案集合为(a1b1,a1b2,a2b1,a2b2)。然后可根据各方案的移动总路程或预计总时间来选择最优换乘方案。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

采用尝试规划电梯等待点与目标点或出发点之间路径的方式选取可通行的电梯，通过将出发楼层可通行电梯和可通行楼层可乘电梯交叉比对，达到了获得可选跨楼层方案的目的，再按需求选取移动距离最短或所需时间最短的最优跨楼层方案，从而实现了优划跨楼层路径的技术效果，进而解决了机器人在一些些楼层连通的多座楼宇中执行跨楼层任务时走弯路、绕路的技术问题，提高了机器人的工作效率和可靠度。

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。

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述跨楼层路径规划方法的跨楼层路径规划系统，如图3所示，该系统包括：第一获取单元、第一判断单元和第一确定单元，其中，

所述第一获取单元，用于从在目标楼层停靠的电梯中获取所述目标楼层的等待点与目标地点之间能够通行的电梯的第一编号集合，其中，所述等待点为电梯在各层的等候区域中的指定位置；

进一步地，如前述的系统，所述第一获取单元，还包括规划单元、判定单元和添加单元，其中

所述第一获取单元，用于获取一个在目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点；

所述规划单元，用于尝试规划所述等待点与所述目标地点之间的路径；具体地，通过迪杰斯特拉算法或a-star算法对等待点与所述目标地点之间的路径进行规划。

所述判定单元，用于在所述规划成功时，判定所述电梯的所述等待点与所述目标地点之间能够通行；

所述添加单元，用于在所述判定单元判定所述电梯的所述等待点与所述目标地点之间能够通行后，将所述电梯的编号添加至所述第一编号集合。

所述第一获取单元，还用于获取在出发楼层停靠的电梯的第二编号集合；具体地，同样通过迪杰斯特拉算法或a-star算法对电梯的等待点与出发点之间的路径尝试进行规划，若规划成功，则将该电梯编号加入第二编号集合。

所述第一判断单元，用于判断所述第一编号集合和所述第二编号集合中是否有相交的电梯编号；

所述第一确定单元，用于在有相交的电梯编号时，确定所述相交的电梯编号为可选跨楼层方案；

所述第一确定单元，还用于在没有相交的电梯编号时，确定分属所述第一编号集合和所述第二编号集合的两部具有能够通行的相同停靠楼层的电梯对应的电梯编号组合为可选跨楼层方案。

进一步地，如前述的系统，所述第一确定单元，还包括第二获取单元、组合单元、第二判断单元和第二确定单元，其中

所述第二获取单元，用于获取所述第一编号集合中的一个目标电梯编号；

所述组合单元，用于将所述目标电梯编号与所述第二编号集合中的各个当前电梯编号组合成待选跨楼层方案集合；

所述第二获取单元，还用于获取所述待选跨楼层方案集合中一个待选跨楼层方案；

所述第二判断单元，还用于判断所述待选跨楼层方案中的两个电梯是否具有能够通行的相同停靠楼层；具体地，通过迪杰斯特拉算法或a-star算法对两个电梯的等待点之间的路径尝试进行规划，若规划成功，则这两个电梯之间能够通行，反之则不能。

所述第二确定单元，用于在所述待选跨楼层方案中的两个电梯具有能够通行的相同停靠楼层时，选取所述待选跨楼层方案为可选跨楼层方案。

进一步地，如前述的系统，还包括第一调取单元、第一计算单元和第一选取单元，其中

所述第一调取单元，用于当可选跨楼层方案为多个时，调取各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程，其中，所述所需移动的路程包括：从出发地点移动到所述可选跨楼层方案中在所述出发楼层停靠的电梯在所述出发楼层的等待点的路程、从所述可选跨楼层方案中在所述目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点移动到所述目标地点的路程、以及从所述在所述出发楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点移动到所述在所述目标楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点的路程；

所述第一计算单元，用于计算所述各个可选跨楼层方案的总路程，其中，所述总路程为所述所需移动的路程之和；

所述第一选取单元，用于选取所述总路程最短的可选跨楼层方案为最优跨楼层方案。

可选地，如前述的系统，还包括第二调取单元、第二计算单元和第二选取单元，其中

所述第二调取单元，用于当可选跨楼层方案为多个时，调取各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程，其中，所述所需移动的路程包括：从出发地点移动到所述可选跨楼层方案中在所述出发楼层停靠的电梯在所述出发楼层的等待点的路程、从所述可选跨楼层方案中在所述目标楼层停靠的电梯在所述目标楼层的等待点移动到所述目标地点的路程、以及从所述在所述出发楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点移动到所述在所述目标楼层停靠的电梯在所述相同停靠楼层的等待点的路程；

所述第二调取单元，还用于调取所述各个所需移动的路程的移动速度；具体地，由于各个路径的路况有差异，在空旷的长廊可选取较快的移动速度，在障碍物(如落地花瓶、桌椅等)较多的路径则选取较慢的移动速度。

所述第二计算单元，用于根据所述各个所需移动的路程和分配的所述移动速度计算各个可选跨楼层方案的各个所需移动的路程所需的移动时间；

所述第二计算单元，还用于计算各个可选跨楼层方案的总移动时间，其中，所述总移动时间为所述各个所需移动的路程所需的移动时间之和；

所述第二选取单元，用于选取所述总移动时间最短的可选跨楼层方案为最优跨楼层方案。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明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，本发明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。