基于节点动态寻址的路径规划方法、装置、设备和介质与流程

本技术涉及路径规划，特别是涉及基于节点动态寻址的路径规划方法、装置、设备和介质。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，各种场景的物料输送需求正逐渐趋于自动化、智能化及信息化，而物流输送线自动控制系统主要利用plc控制技术，使系统按照生产指令，通过自动识别功能和输送线系统，自动、柔性地把物料以最佳的路径、最快的速度，准确地从生产场地的一个位置输送到另一个位置，完成生产物料的时空转移，保证各种产品的生产流程按需要协调地进行和按需要迅速地变化。

2、在复杂的输送线控制系统中，跟踪物料信息、规划最佳输送路径、缩短实施周期及提高系统运行效率一直是比较棘手的问题。传统的控制系统为了解决这些问题，一般采用增加多个物料信息识别传感器、项目实施时现场规划固定的输送路径，且投入大量的时间和调试人员对路径进行验证和完善等方法。

3、传统的输送线控制系统，为了实现物料信息跟踪，往往过分依赖传感器检测，比如在每个出口、入口、转折口都加装物料识别传感器，以此作为物料信息来源，但因此也给系统的稳定性带来了极大的挑战，一旦物料信息载体破损、传感器位置偏移及传感器受灰尘、光照、温度等干扰等原因不能稳定工作时，就会导致系统不能及时、准确地识别物料信息，导致系统无法正常运行甚至崩溃。

4、然而，作为输送控制系统的核心，输送路径规划是整个系统实现的瓶颈，它不仅决定了系统的灵活性、稳定性，还影响整个系统的运行效率。

5、现有技术中，输送路径规划大多采用提前编写固定输送路径的方法。

6、但是，由于各个项目现场的应用场景不同，输送系统的布局、数量、工艺流程均会有较大的差异，如果按照传统的路径规划方法，必须在现场按照当前场景规划出固定的路径，并编写相应的避让规则、实现交通管制，避免物料输送过程中出现堵塞、碰撞等问题。这无疑要求现场调试人员必须具备很强的专业能力，且花费大量的时间验证路径的可行性及稳定性。如果现场工艺流程由于其它因素需要发生改变时，调试人员不得不重新改变原有路径，重复以上工作。

7、一旦遇到较复杂的应用场景，多个物料同时在输送线上输送时，由于路径固定，为了不出现两个物料相互避让而进入死循环，往往需要提前锁定其中一条或多条路径，路径交叉的物料只能在路径的起点进行等待，等前一个物料到达终点后，此物料才能开始输送，这样一来，会浪费大量的时间进行等待，从而拖慢系统节拍，影响系统运行效率。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于节点动态寻址的路径规划方法、装置、设备和介质，能够动态地规划出输送路径，以适应应用场景、工艺流程变化带来的影响。

2、基于节点动态寻址的路径规划方法，包括：

3、获取输送系统的空间布局和规划需求，以输送系统中的最小物理单元为节点，设置每个节点的节点类型、节点模式以及节点功能，并配置每个节点的执行机构，得到每个节点的节点数据模型；

4、根据每个节点的节点数据模型和不同节点之间的相对位置关系，对每个节点绑定相邻节点和/或终端节点，得到每个节点的连接数据模型；

5、根据每个节点的节点数据模型和每个节点的连接数据模型，设置不同节点之间的连接方式，得到系统数据模型；

6、根据输送系统的空间布局以及系统数据模型，生成节点连接参数表；

7、获取任务起点和任务终点，从任务起点开始，根据节点连接参数表和任务终点，规划下一节点编号，每个节点通过下一节点编号进行动态寻址，并启动相应的执行机构，直至到达任务终点，完成路径规划。

8、在一个实施例中，设置每个节点的节点类型，包括：

9、根据每个节点的物理机构包含的执行机构的数量以及执行机构的数据交互方式，设置每个节点的节点类型。

10、在一个实施例中，设置每个节点的节点模式，包括：

11、根据每个节点的工作运行模式，设置每个节点的节点模式。

12、在一个实施例中，设置每个节点的节点功能，包括：

13、根据每个节点在输送系统中的工作需求，设置每个节点的节点功能。

14、在一个实施例中，配置每个节点的执行机构，包括：

15、每个节点包括三个以下执行机构，且每个执行机构包括两个以下动作。

16、在一个实施例中，不同节点之间的连接方式，包括：同层连接或换层连接。

17、在一个实施例中，根据节点连接参数表和任务终点，规划下一节点编号，包括：

18、当节点存在唯一连接节点时，以该连接节点为任务路径的下一节点；

19、当节点存在终端节点，且终端节点存在任务终点时，以该连接节点为任务路径的下一节点；

20、当节点存在终端节点，且终端节点不存在任务终点时，以存在相邻节点且不存在终端节点的连接节点为任务路径的下一节点。

21、基于节点动态寻址的路径规划装置，包括：

22、节点模块，用于获取输送系统的空间布局和规划需求，以输送系统中的最小物理单元为节点，设置每个节点的节点类型、节点模式以及节点功能，并配置每个节点的执行机构，得到每个节点的节点数据模型；

23、连接模块，用于根据每个节点的节点数据模型和不同节点之间的相对位置关系，对每个节点绑定相邻节点和/或终端节点，得到每个节点的连接数据模型；

24、系统模块，用于根据每个节点的节点数据模型和每个节点的连接数据模型，设置不同节点之间的连接方式，得到系统数据模型；

25、参数模块，用于根据输送系统的空间布局以及系统数据模型，生成节点连接参数表；

26、规划模块，用于获取任务起点和任务终点，从任务起点开始，根据节点连接参数表和任务终点，规划下一节点编号，每个节点通过下一节点编号进行动态寻址，并启动相应的执行机构，直至到达任务终点，完成路径规划。

27、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

28、获取输送系统的空间布局和规划需求，以输送系统中的最小物理单元为节点，设置每个节点的节点类型、节点模式以及节点功能，并配置每个节点的执行机构，得到每个节点的节点数据模型；

29、根据每个节点的节点数据模型和不同节点之间的相对位置关系，对每个节点绑定相邻节点和/或终端节点，得到每个节点的连接数据模型；

30、根据每个节点的节点数据模型和每个节点的连接数据模型，设置不同节点之间的连接方式，得到系统数据模型；

31、根据输送系统的空间布局以及系统数据模型，生成节点连接参数表；

32、获取任务起点和任务终点，从任务起点开始，根据节点连接参数表和任务终点，规划下一节点编号，每个节点通过下一节点编号进行动态寻址，并启动相应的执行机构，直至到达任务终点，完成路径规划。

33、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

34、获取输送系统的空间布局和规划需求，以输送系统中的最小物理单元为节点，设置每个节点的节点类型、节点模式以及节点功能，并配置每个节点的执行机构，得到每个节点的节点数据模型；

35、根据每个节点的节点数据模型和不同节点之间的相对位置关系，对每个节点绑定相邻节点和/或终端节点，得到每个节点的连接数据模型；

36、根据每个节点的节点数据模型和每个节点的连接数据模型，设置不同节点之间的连接方式，得到系统数据模型；

37、根据输送系统的空间布局以及系统数据模型，生成节点连接参数表；

38、获取任务起点和任务终点，从任务起点开始，根据节点连接参数表和任务终点，规划下一节点编号，每个节点通过下一节点编号进行动态寻址，并启动相应的执行机构，直至到达任务终点，完成路径规划。

39、上述基于节点动态寻址的路径规划方法、装置、设备和介质，通过物料在输送系统中根据任务信息动态地规划出输送路径以实现物料点对点输送，能够实现物料信息的实时可靠传递，实现系统数字孪生功能，还能够实现输送系统智能化、自动化及信息化。具体地：以节点的方式对复杂的输送系统建立节点数据模型，并由节点派生出连接数据模型，从而得到系统数据模型，在实施过程中通过提前设置固定的寻址规则，就能实现动态地规划输送路径，将物料从指定的起点全自动输送到指定的终点，完成物料时空转运，并保证了物料信息传递，有效地解决传统输送线路径规划方法中输送路径固定不灵活、物料信息不易跟踪、系统实施难度大、周期长等问题。