一种多机器人充电管理方法及系统与流程

1.本发明涉及机器人充电领域，具体涉及一种多机器人充电管理方法及系统。


背景技术：

2.随着科技的飞速发展，各类机器人被广泛应用各种环境场景中，同一环境场景中存在多个机器人的情况越来越多。通常一台机器人存在一台固定对应的充电座，机器人通常只能够回充至固定对应的充电座，回充灵活性较差，这种局限性导致同一环境场景下若存在多个机器人则其环境中存在充电座较多，占用环境的较多空间，而且多个机器人回充过程中可能会出现红外信号相互干扰的问题，影响机器人回充精度和回充效率。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供了一种多机器人充电管理方法及系统，通过设置后台调度终端实现多个机器人先后使用同一个充电座的技术效果，解决过多的充电座占用较多空间的问题，同时对配对的机器人和充电座采用指定的红外通信频率进行通信引导回充，避免出现多个机器人的红外信号相近出现相互干扰的情况，有效提升机器人回充精度和效率。本发明的具体技术方案如下：一种多机器人充电管理方法，包括：当后台调度终端接收到机器人的回充请求信号，后台调度终端从全部充电座中选择一个与该机器人配对的充电座；后台调度终端向机器人和与机器人配对的充电座传输指定的红外通信频率；机器人和与机器人配对的充电座通过指定的红外通信频率建立通信，与机器人配对的充电座引导机器人回充。
4.进一步地,所述多机器人充电管理方法还包括：充电座满足预设报告条件时向后台调度终端传输其工作状态信息。
5.进一步地，所述预设报告条件是指充电座的工作状态发生变化，和/或，充电座配对的机器人将在第一预设时间内完成充电。
6.进一步地，所述多机器人充电管理方法还包括：当机器人的电量低于预设第一低电量阈值时，机器人向后台调度终端发送回充请求信号，或者是，当机器人完成工作任务且当前不存在新的工作任务时，机器人向后台调度终端发送回充请求信号。
7.进一步地，所述多机器人充电管理方法还包括：当机器人在回充过程中接收到新的工作任务，且机器人的电量高于预设第二低电量阈值时，则机器人停止回充，执行新的工作任务。
8.进一步地，所述多机器人充电管理方法还包括：当存在多个机器人同时向后台调度终端发送回充请求信号，则后台调度终端按照预设优先级条件指定的先后顺序依次选择与各个机器人配对的充电座。
9.进一步地，所述后台调度终端从全部充电座中选择一个充电座与该机器人配对的方法，具体包括：后台调度终端获取机器人的位置信息；后台调度终端从全部充电座中筛选出处于可充电状态的充电座，并获取全部处于可充电状态的充电座的位置信息；后台调度
终端基于机器人的位置信息和全部处于可充电状态的充电座的位置信息分别计算机器人与每一个处于可充电状态的充电座的距离；后台调度终端选择与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座与该机器人配对。
10.进一步地，所述处于可充电状态的充电座包括处于空闲状态的充电座和将在第一预设时间内完成充电的充电座；所述后台调度终端从全部充电座中选择一个充电座与该机器人配对的方法，还包括：当与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座属于将在第一预设时间内完成充电的充电座，后台调度终端计算机器人移动至与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座所需时长；判断机器人移动至与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座所需时长是否大于或等于第一预设时间；若所需时长大于或等于第一预设时间，则将该与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座与该机器人配对；若所需时长小于第一预设时间，则后台调度终端不将该与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座与机器人配对；后台调度终端从全部处于可充电状态的充电座中按照与机器人距离从短至长的顺序选择出能够最快速实现机器人回充的充电座与该机器人配对。
11.本技术还提供一种多机器人充电管理系统，所述多机器人充电管理系统包括一个以上的机器人，至少一个的充电座和后台调度终端；其中，所述后台调度终端，用于对发出回充请求信号的机器人选择充电座配对，并对每一对配对的充电座和机器人指定相应的红外通信频率；所述机器人，用于与后台调度终端选择的充电座配对，按照指定的红外通信频率与配对的充电座建立通信，并回充至配对的充电座；所述充电座，用于与后台调度终端调度的机器人配对，按照指定的红外通信频率与配对的机器人建立通信，并引导配对的机器人回充。
12.进一步地，每一组机器人和与机器人配对的充电座都存在一一对应的指定的红外通信频率。
13.本发明的有益效果在于：通过后台调度系统对配对的充电座和机器人指定红外通信频率的方式避免多个机器人回充时红外信号的相互干扰的情况，实现每一对充电座和机器人具有不同且不易混淆的红外通信频率，提高机器人回充精度和回充效率，同时，基于后台调度系统的调度匹配实现多个机器人先后采用同一个充电座进行回充，提高充电座的利用率。
附图说明
14.图1为本发明一种实施例所述多机器人充电管理方法的流程示意图。
15.图2为本发明一种实施例所述多机器人充电管理系统的结构示意图。
具体实施方式
16.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
17.显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本技术应用于
其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂且冗长的，然而对于本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本技术公开的内容不充分。
18.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如：包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
19.本技术中所述的机器人是指采用红外信号实现回充的各种机器人，可以是但不限于扫地机器人、拖地机器人、扫拖一体机器人、巡逻机器人、逗宠机器人或者割草机器人等。
20.作为本发明一种较优的实施例，本发明的第一实施例中提供一种多机器人充电管理方法，这种多机器人充电管理方法应用于存在一个以上的机器人及至少一个充电座的环境场景中，旨在实现机器人和充电座之间的回充过程不受其余红外信号干扰，提高机器人和充电座的回充效率。如图1所示，所述多机器人充电管理方法包括：当后台调度终端接收到机器人的回充请求信号，后台调度终端从全部充电座中选择一个充电座与该机器人配对；具体地，所述后台调度终端从全部充电座中选择一个充电座与机器人配对可以是但不限于考量充电座的工作状态、充电座与机器人的距离和/或充电座的充电功率与机器人是否匹配等因素，选择出一个能够使得机器人最快最优回充的充电座与机器人匹配。
21.后台调度终端向机器人和与机器人配对的充电座传输指定的红外通信频率；机器人和与机器人配对的充电座通过指定的红外通信频率建立通信，与该机器人配对的充电座引导该机器人回充。具体地，该步骤通过后台调度终端向机器人和与机器人配对的充电座传输指定的红外通信频率是为了当前正处于通信状态的各对充电座和机器人之间的红外通信频率不冲突且不易混淆，每一对充电座和机器人指定的红外通信频率不相同，从而顺利完成各对充电座和机器人的回充引导。需要说明的是，每一组机器人和与机器人配对的充电座都存在一一对应的指定的红外通信频率本实施例提供的多机器人充电管理方法通过设置后台调度终端对配对的机器人和充电座采用指定的红外通信频率进行通信，避免出现多个机器人红外信号相互干扰的情况，有效提升机器人回充精度和效率，同时，实现多个机器人先后使用同一个充电座的技术效果，解决过多的充电座占用较多空间的问题。
22.基于上述第一实施例，作为本发明一种较优的实施例，本发明的第二实施例中提供的多机器人充电管理方法相较于第一实施例，还包括：充电座满足预设报告条件时向后台调度终端传输其工作状态信息。具体地，所述充电座满足预设报告条件时向后台调度终端传输其工作状态信息的具体步骤，可以是但不限于：在充电座的工作状态发生变化时，充电座向后台调度终端传输其变化后的工作状态信息，或者是，在充电座上充电的机器人将
在第一预设时间内完成充电时，充电座向后台调度终端传输其工作状态信息等。其中，所述充电座的工作状态至少包括：可充电状态和不可充电状态；所述可充电状态的充电座至少包括当前处于空闲状态的充电座，即该充电座当前不存在机器人回充充电，所述可充电状态的充电座还可以包括：与其配对的机器人即将在第一预设时间内完成充电的充电座，所述第一预设时间可以是但不限于2分钟、1分钟、30秒、10秒、5秒等用于指示充电座将在短时间内处于空闲状态的时长。本实施例中不控制充电座实时向后台调度终端反馈其工作状态信息，提高后台调度终端算力有效利用率。
23.基于上述实施例，作为本发明一种较优的实施例，本发明的第三实施例中提供的多机器人充电管理方法相较于上述实施例，还包括：当机器人的电量低于预设第一低电量阈值时，机器人向后台调度终端发送回充请求信号；或者是，当机器人完成工作任务且当前不存在新的工作任务时，机器人向后台调度终端发送回充请求信号。其中，所述预设第一低电量阈值用于衡量该机器人的电量是否较低，所述预设第一低电量阈值可以根据不同电池容量的机器人设定为不同数值，所述预设第一低电量阈值可以但不限于设定为机器人电池容量的10%、机器人电池容量的15%或者机器人电池容量的20%等。本实施例中将机器人发送回充请求信号的前提条件设定为机器人电量低于预设第一低电量阈值或者设定为机器人不存在新的任务，以使得机器人在执行新的任务之前能够保持处于具备充足电量的状态。
24.基于上述实施例，作为本发明一种较优的实施例，本发明的第四实施例中提供的多机器人充电管理方法相较于上述实施例，还包括：当机器人在回充过程中接收到新的工作任务时，判断机器人的电量是否高于预设第二低电量阈值，若机器人的电量高于预设第二低电量阈值时，则停止机器人的回充，控制机器人执行接收到的新的工作任务，相反地，若机器人的电量低于或等于预设第二低电量阈值时，则控制机器人继续回充，直至机器人电量达到预设第三电量阈值时，控制机器人结束充电，并执行接收到的新的工作任务。其中，所述预设第二低电量阈值是用于衡量该机器人的电量是否足够机器人继续执行新的工作任务的电量值，所述预设第二低电量阈值可以是大于或等于所述预设第一低电量阈值的电量值；所述预设第三电量阈值是用于衡量该机器人的电量的预设值，所述预设第三电量阈值大于所述预设第二低电量阈值和所述预设第一低电量阈值，所述预设第三电量阈值可以是但不限于是机器人电池容量的60%、机器人电池容量的70%或者是机器人电池容量的80%等。本实施例通过将机器人的电量与预设的几个电量阈值进行比较，从而确定机器人是否继续回充、是否结束回充以及是否执行接收到新的工作，细化机器人充电管理方法，使得机器人能够更智能化的实现充电，在机器人具备足够电量时迅速响应工作任务。
25.基于上述实施例，作为本发明一种较优的实施例，本发明的第五实施例中提供的多机器人充电管理方法相较于上述实施例，还包括：当存在多个机器人同时向后台调度终端发送回充请求信号，则后台调度终端按照预设优先级条件指定的先后顺序依次选择与各个机器人配对的充电座。具体地，所述预设优先级条件指定的先后顺序可以是但不限于根据机器人剩余电量占电池总容量比例从低至高的顺序，或者是，机器人与最近的可充电的充电座的距离从远至近的顺序，或者是，综合考量前述两个条件后按照充电需求急需度从高至低的顺序。本实施例中通过设置预设优先级条件，使得在多个机器人同时向后台调度终端发送回充请求信号时，能够优先安排更紧急的机器人先完成配对回充，有效提高多机器人充电管理效果。
26.基于上述实施例，作为本发明一种较优的实施例，本发明的第六实施例中所述后台调度终端从全部充电座中选择一个充电座与该机器人配对的方法，具体包括：后台调度终端获取机器人的位置信息；后台调度终端从全部充电座中筛选出处于可充电状态的充电座，并获取全部处于可充电状态的充电座的位置信息；后台调度终端基于机器人的位置信息和全部处于可充电状态的充电座的位置信息分别计算机器人与每一个处于可充电状态的充电座的距离；后台调度终端选择与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座与该机器人配对。其中，计算机器人与充电座之间的距离可以是但不限于计算机器人至充电座所需移动的距离，或者是计算机器人与充电座的直线距离等。本实施例中将机器人与充电座的距离作为筛选与机器人配对的充电座的条件，缩短机器人回充所需移动路程长度，大幅提高机器人回充效率。
27.基于上述实施例，作为本发明一种较优的实施例，本发明的第七实施例中所述处于可充电状态的充电座包括处于空闲状态的充电座和将在第一预设时间内完成充电的充电座；所述后台调度终端从全部充电座中选择一个充电座与该机器人配对的方法，还包括：当与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座属于将在第一预设时间内完成充电的充电座，后台调度终端计算机器人移动至与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座所需时长；判断机器人移动至与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座所需时长是否大于或等于第一预设时间；若所需时长大于或等于第一预设时间，则将该与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座与该机器人配对；若所需时长小于第一预设时间，则后台调度终端不将该与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座与机器人配对；后台调度终端从全部处于可充电状态的充电座中按照与机器人距离从短至长的顺序选择出能够最快速实现机器人回充的充电座与该机器人配对。本实施例通过比较机器人移动至至与机器人距离最短的处于可充电状态的充电座所需时长和第一预设时间的大小，从而确定机器人是否能够在充电座上的前一个机器人完成充电后再抵达充电座，避免两个机器人发生冲突，或者是避免机器人需要在充电座前等待前一个机器人完成充电，导致机器人回充效率降低的情况。
28.基于上述实施例，作为本发明一种较优的实施例，本发明的第八实施例中提供一种多机器人充电管理系统，如图2所示，所述多机器人充电管理系统包括n个机器人，m个充电座和后台调度终端；需要说明的是，虽然图2中示出了机器人1、机器人2、机器人3、机器人n，但实际应用过程中，机器人数量可以是大于1的任一整数值，即n为大于或等于2的整数值，同理，虽然图2中示出了充电座1、充电座2、充电座3、充电座n，但实际应用过程中，充电座数量可以是大于或等于1的任一整数值，即m为大于或等于1的整数值，且n可以是与m相同或不相同的数值。
29.具体地，所述后台调度终端，用于对发出回充请求信号的机器人选择充电座配对，并对每一对配对的充电座和机器人指定相应的红外通信频率；所述机器人，用于与后台调度终端选择的充电座配对，按照指定的红外通信频率与配对的充电座建立通信，并回充至配对的充电座；所述充电座，用于与后台调度终端调度的机器人配对，按照指定的红外通信频率与配对的机器人建立通信，并引导配对的机器人回充。本实施例的多机器人充电管理系统可以执行上述任一实施例所述的多机器人充电管理方法。
30.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方
法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
31.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而己，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。