用于控制自主移动机器人的行驶的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于控制自主移动机器人行驶的方法、一种用于控制自主移动机器人行驶的设备、一种调度方法、一种调度系统和一种计算机程序产品。

背景技术：

1、随着电子商务、现代化工厂等领域的兴起，越来越多地使用智能化仓储系统来完成物品的拣选、搬运、存储等。目前在智能仓储物流领域，为了减轻人工拣选员的负担并提高拣选作业效率，一般通过自主移动机器人与人的协作来完成物料的拣选与搬运工作。

2、自主移动机器人在行驶过程中通常会遇到不同类别的障碍物，而且障碍物的运动状况也各不相同。在目前已知的避障策略中，机器人一般采取原地停等或绕行的方式来实现避障。

3、然而，这些已知的避障方式存在诸多局限性。特别是，如果两个正在执行搬运任务的agv(automated guided vehicle，自动引导车)在巷道相遇，则有可能都采取停等或朝着相同方向避障绕行，这导致巷道彻底堵死。此外，如果agv与被手动引导的搬运车相遇时发生优先行驶不清楚的情况，那么由agv和被手动引导的搬运车组成的混合运行就可能导致问题。在该情况中，人类驾驶员通常需要手动控制搬运车退出阻挡agv的行驶路线，这会大大降低人工效率。

4、在这种背景下，期待提供一种改进的避障策略，旨在以更合理的方式化解人车混行或多车混行时的矛盾并提高避障成功率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于控制自主移动机器人行驶的方法、一种用于控制自主移动机器人行驶的设备、一种调度方法、一种调度系统和一种计算机程序产品，以至少解决现有技术中的部分问题。

2、根据本发明的第一方面，提供一种用于控制自主移动机器人、尤其自主搬运车的行驶的方法，所述自主移动机器人至少在导航模式和让行模式之间切换工作，所述方法包括以下步骤：

3、s1：在自主移动机器人在导航模式中按照预设轨迹自动行驶期间，在自主移动机器人的周围环境中和/或在待行驶的预设轨迹中探测障碍物；以及

4、s2：根据所探测到的障碍物控制自主移动机器人从导航模式选择性地切换到让行模式，其中，在所述让行模式中控制自主移动机器人朝着道路一侧避让并停车，以给障碍物让出空间。

5、本发明尤其包括以下技术构思：通过让机器人从导航模式选择性地切换到靠边让行模式，可以对探测到的障碍物适应性地做出反应。由此避免多个可移动设备同时采取避障规划或原地停等而导致的通行道路受阻，极大地提高了避障成功率。此外，通过这种主动让出通行空间的方式，在一定程度上确保了窄小空间通行的有序性，提高了自主移动机器人的智能化水平。

6、可选地，所述步骤s2包括：

7、在所述让行模式中，为自主移动机器人规划从当前位置至道路边缘、尤其至距道路边缘确定距离处的最短路径；以及

8、沿着所述最短路径将自主移动机器人引导至道路边缘处、尤其引导至距道路边缘确定距离处，并使自主移动机器人在那里停车。

9、由此，实现以下技术优点：在此不要求为自主移动机器人规划出完整绕行轨迹，而是使机器人直接迁移到道路一侧停车，这样可以在较短时间内为待通行的障碍物让出行驶空间，减小碰撞风险。这尤其在对面移动对象未及时观察到或感知到自主移动机器人的情况下是特别有利的。

10、可选地，自主移动机器人在让行模式中停车时相对于道路边缘的距离小于在导航模式中行驶或停车时相对于道路边缘的距离。

11、由此，实现以下技术优点：由于自主移动机器人在让行模式中最终会保持在静止状态，因此可以考虑使其更加贴近道路边缘地停靠，从而确保给另外的移动对象留出更大通行空间，减小碰撞风险。

12、可选地，仅当障碍物涉及搬运车的情况下才在所述步骤s2中发起如下判断：是否从导航模式切换到让行模式。

13、由此，实现以下技术优点：频繁促使机器人靠边停车可能会干扰其正常作业效率。因此，通过在障碍物类型方面的这种过滤筛选，可以使机器人仅在可能涉及特定混行场景时才执行针对这种模式切换的判断，这不但避免机器人的非必要起停，而且也减小了执行这种判断的计算开销。

14、可选地，所述步骤s2还包括：

15、在所述障碍物涉及搬运车的情况下，检查所述搬运车涉及人工搬运车还是涉及另一自主搬运车；以及

16、基于检查的结果来判断是否从导航模式切换到让行模式，其中，在涉及人工搬运车的情况下使自主移动机器人直接从导航模式切换到让行模式。

17、由此，实现以下技术优点：在多种驾驶行为并存的场景中，统一标准的缺失会给自动引导带来决策困难。在这种混行场景中，直接让自主移动机器人适当回退并由此切换到偏于保守的让行模式中能够极大地提高安全性。

18、可选地，所述步骤s2还包括：

19、在所述搬运车涉及另一自主搬运车的情况下，获取另一自主搬运车相对于所述自主移动机器人的优先级信息；以及

20、根据所述优先级信息判断是否从导航模式切换到让行模式，其中，在所述优先级信息指出所述自主移动机器人的优先级低于另一自主搬运车的优先级的情况下，控制自主移动机器人从导航模式切换到让行模式。

21、由此，实现以下技术优点：通过优先级的设定能够有利地化解通行冲突区的路权差异问题，确保混合交通流的流畅性。

22、可选地，获取另一自主搬运车相对于自主移动机器人的优先级信息包括：

23、借助通信网络接收和/或借助传感器检测另一自主搬运车的型号、订单处理紧迫程度、另一自主搬运车探测到所述自主移动机器人的可能性和/或另一自主搬运车相对于自主移动机器人的调度顺序。

24、由此，实现以下技术优点：能够以更合理、可靠地方式定义优先级，以减少混行环境下的冲突次数。

25、可选地，所述步骤s2包括：

26、在已经确认使自主移动机器人从导航模式切换到让行模式的情况下，获取关于障碍物的基本信息；以及

27、根据所述基本信息来影响所述让行模式中的至少一种参数配置，其中，尤其针对所探测到的障碍物涉及人工搬运车和另一自主搬运车的情况为所述让行模式分配不同的参数配置。

28、由此，实现以下技术优点：可以按照障碍物特性而个性化地定制让行模式，以进一步提高避障成功率和安全性。

29、可选地，相比于所述障碍物涉及另一自主搬运车的情况，在障碍物涉及人工搬运车的情况下，将自主移动机器人在让行模式中停车时相对于道路边缘的距离设定得更小、控制自主移动机器人在让行模式中以更大的速度执行向道路一侧的避让和/或以更短的响应时间执行所述避让。

30、由此，实现以下技术优点：由于人工驾舱的特殊高度设置和角度设置，人类驾驶员一般不易发现贴近地面行驶的自主移动机器人。通过让自主移动机器人给人工搬运车留出更大通行空间并更迅速地完成躲避则可以改善混行环境下的交通安全性。

31、可选地，所述方法在步骤s2之前还包括如下步骤：

32、附加地基于地图数据和传感器数据获取自主移动机器人的位置信息；

33、基于位置信息检查自主移动机器人相对于所述障碍物的可绕行性；

34、仅当所述可绕行性不满足预设条件的情况下才在所述步骤s2中发起向所述让行模式的切换。

35、由此，实现以下技术优点：让行模式作为一种尤其适用于窄小空间的保守避障策略，虽然能够提高通行流畅性，但仍需牺牲一定时间效率。因此，在基于所处空间环境能够提前规划出替代路线的前提下，优先考虑让机器人通过不停车方式完成绕行是有利的。

36、可选地，所述步骤s1还包括：

37、获取自主移动机器人的周围环境的图像，所述图像由自主移动机器人的和/或安装在自主移动机器人的周围环境中的摄像头拍摄；以及

38、借助基于人工神经网络的图像识别技术在所述图像中辨识搬运车。

39、由此，实现以下技术优点：利用图像处理算法能够特别良好地识别出搬运车的轮廓，这为后续的模式切换决策提供了非常可靠的数据基础。

40、可选地，所述步骤s1还包括：

41、借助自主移动机器人的和/或安装在周围环境中的除摄像头以外的至少一个其他类型的传感器获取障碍物的基本信息；

42、基于所述基本信息初步判断障碍物是否涉及搬运车，其中，在借助摄像头拍摄的图像中识别搬运车时至少部分地考虑所述初步判断的结果。

43、由此，尤其实现以下技术优点：通过多传感器融合的探测方式能够提高障碍物识别的准确性，这特别有效地减小了假阳性错误的出现，并相应地避免不必要的模式切换。

44、可选地，检查障碍物是否涉及人工搬运车包括：

45、检查一个或多个人员是否位于所探测到的搬运车的内部空间中；

46、检查所探测到的搬运车是否具有自主行驶功能；和/或

47、通过通信网络向所探测到的搬运车或调度系统发送所探测到的搬运车是否正在被人工引导的询问请求。

48、由此，实现以下技术优点：能够实现人工搬运车的有效识别，从而提高模式切换的合理性。

49、根据本发明的第二方面，提供一种用于控制自主移动机器人、尤其自主搬运车的行驶的设备，所述设备用于执行根据本发明的第一方面所述的方法，所述设备包括：

50、探测模块，其被配置为能够在自主移动机器人在导航模式中按照预设轨迹自动行驶期间，在自主移动机器人的周围环境中和/或在待行驶的预设轨迹中探测障碍物；以及

51、控制模块，其被配置为能够根据所探测到的障碍物控制自主移动机器人从导航模式选择性地切换到让行模式，其中，在让行模式中控制自主移动机器人朝着道路一侧避让并停车，以给障碍物让出空间。

52、根据本发明的第三方面，提供一种用于自主移动机器人、尤其自主搬运车的调度方法，所述调度方法包括以下步骤：

53、探测两个自主移动机器人在导航模式中运行期间相遇的事件；以及

54、响应于探测到所述事件，向所述两个自主移动机器人中的至少一个发出调度指令，以促使两个自主移动机器人中的一个从导航模式切换到让行模式，在所述让行模式中，要求所述两个自主移动机器人中的一个朝着道路一侧避让并停车，以给所述两个自主移动机器人中的另一个让出空间。

55、根据本发明的第四方面，提供一种用于自主移动机器人、尤其自主搬运车的调度系统，所述调度系统用于执行本发明的第三方面所述的调度方法，所述调度系统包括：

56、事件发现单元，其被配置为能够探测两个自主移动机器人在导航模式中运行期间相遇的事件；以及

57、指令发出单元，其被配置为能够向两个自主移动机器人中的至少一个发出调度指令，以促使两个自主移动机器人中的一个从导航模式切换到让行模式，在所述让行模式中，要求两个自主移动机器人中的一个朝着道路一侧避让并停车，以给两个自主移动机器人中的另一个让出空间。

58、根据本发明的第五方面，提供一种计算机程序产品，其包括计算机程序，所述计算机程序在计算机执行时实施根据本发明的第一方面所述的方法或根据本发明的第三方面所述的调度方法。