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专利号: 2022107659067
申请人: 安徽机电职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多机器人运动的冲突路径纠正系统,其特征在于,具备:

数据存储库,与移动机器人通讯连接,所述移动机器人在预设区域内移动,所述预设区域包括多个节点区域,所述数据存储库内存储有移动机器人编码、所述节点区域的尺寸、对应所述移动机器人的初始节点区域、目标节点区域、运行参数以及所述初始节点区域和所述目标节点区域之间所有的可能路径;

数据处理模块,与所述数据存储库通讯连接,所述数据处理模块用于获取每个所述移动机器人的可能路径和运行参数,以分析得出对应每个所述移动机器人的初始规划路径,以及分配给对应所述移动机器人对应每个节点区域相应的运行占用时间;

调控模块,与所述数据处理模块通讯连接且与所述移动机器人控制连接,所述调控模块获取所述移动机器人的初始规划路径和对应每个节点区域的运行占用时间并控制所述移动机器人按照所述初始规划路径和相应的运行占用时间运行;

其中,所述数据处理模块具备冲突监测单元和冲突协调单元,所述冲突监测单元用于当存在其中一个所述移动机器人对应初始规划路径所属的节点区域与另一所述移动机器人对应初始规划路径所属的节点区域相同时,判断两个所述移动机器人对应初始规划路径所属的节点区域对应的运行占用时间是否存在重合,所述冲突协调单元用于根据所述冲突监测单元的监测结果标记对应所述节点区域为冲突节点区域,并重新为其中一个所述移动机器人分配对应冲突节点区域的运行占用时间,以及判断其中一优先经过所述冲突节点区域的所述移动机器人经过所述冲突节点区域之后的走向和另一所述移动机器人在进入所述冲突节点区域过程中的走向是否一致,并根据判断结果调整其中一个置后经过所述冲突节点区域的所述移动机器人分配对应冲突节点区域的运行占用时间;

所述数据处理模块包括参数获取单元、第二数据处理单元和数据分析单元;

所述参数获取单元用于接收所述数据存储库内的移动机器人编码、所述节点区域的尺寸、对应所述移动机器人的初始节点区域、目标节点区域、运行参数以及所述初始节点区域和所述目标节点区域之间所有的可能路径,所述第二数据处理单元根据所述初始节点区域和所述目标节点区域之间所有的可能路径分析得出所述初始规划路径,所述数据分析单元根据所述节点区域的尺寸、所述初始规划路径和所述移动机器人的运行参数,计算得出所述移动机器人对应每个所述节点区域的运行占用时间;

所述冲突监测单元监测每两个所述移动机器人对应初始规划路径所属的节点区域是否相同,以及当存在其中一个所述移动机器人对应初始规划路径所属的节点区域与另一所述移动机器人对应初始规划路径所属的节点区域相同时,判断两个所述移动机器人对应初始规划路径所属的节点区域对应的运行占用时间是否存在重合,并且在出现重合的情况下向所述冲突协调单元发送冲突信号;

所述冲突协调单元根据所述冲突信号获取出现冲突的第一移动机器人和第二移动机器人的初始规划路径,延长所述第二移动机器人的所述初始规划路径对应的冲突节点区域的前一个节点区域的运行占用时间,所述第二移动机器人在所述冲突节点区域的前一个节点区域的停留时间不小于所述第一移动机器人从对应所述冲突节点区域的前一个节点区域进入所述冲突节点区域的时间;

所述冲突协调单元分析第一移动机器人离开所述冲突节点区域的走向,以及分析第二移动机器人进入所述冲突节点区域的走向,并将第一移动机器人离开所述冲突节点区域的走向和第二移动机器人进入所述冲突节点区域的走向进行比对,在比对一致情况下,将所述第二移动机器人对应所述冲突节点区域的前一个节点区域的运行占用时间调整为初始运行占用时间和第二移动机器人停留时间的总和,其中停留时间长度为所述第一移动机器人从对应所述冲突节点区域的前一个节点区域进入所述冲突节点区域的时间长度;

在比对不一致情况下,将所述第二移动机器人对应所述冲突节点区域的前一个节点区域的运行占用时间调整为初始运行占用时间和第二移动机器人停留时间的总和,其中停留时间长度为所述第一移动机器人在所述冲突节点区域的运行占用时间长度,更新后的时间数据实时传输至所述数据分析单元。

2.根据权利要求1所述的一种多机器人运动的冲突路径纠正系统,其特征在于,所述可能路径为以所述初始节点区域为首端节点区域、以所述目标节点区域为末端节点区域的节点区域合集,所述节点区域合集内的相邻两个所述节点区域在所述预设区域内均相连;

所述移动机器人的运行参数包括所述移动机器人的运行速度和所述移动机器人当前所处的节点区域。

3.根据权利要求2所述的一种多机器人运动的冲突路径纠正系统,其特征在于,所述可能路径和所述初始规划路径均能够绕开所述预设区域内的障碍物。

4.根据权利要求3所述的一种多机器人运动的冲突路径纠正系统,其特征在于,所述数据存储库包括第一数据处理单元和数据存储单元;

所述数据存储单元与所述移动机器人通讯连接,并接收及存储所述移动机器人编码、所述节点区域的尺寸、对应所述移动机器人的初始节点区域、目标节点区域和运行参数,所述第一数据处理单元与所述数据存储单元通讯连接,所述第一数据处理单元获取所述数据存储单元内存储的所述移动机器人的初始节点区域和所述目标节点区域数据,并采用A*算法计算得出所述初始节点区域和所述目标节点区域之间所有的可能路径。

5.根据权利要求4所述的一种多机器人运动的冲突路径纠正系统,其特征在于,所述第二数据处理单元根据初始节点区域位置逐次对对应所述移动机器人的所述初始规划路径进行处理分析,所述第二数据处理单元初次进行处理分析时,选择所述移动机器人的所述可能路径中靠近所述预设区域内靠近边缘位置的所述可能路径,并将其标记为所述移动机器人的所述初始规划路径,之后逐次选择对应的所述移动机器人的所述可能路径中靠近第一个所述移动机器人的所述初始规划路径、且与第一个所述移动机器人的所述初始规划路径重合的节点区域最少的可能路径,将其标记为所述移动机器人的所述初始规划路径。

6.一种根据权利要求1 5任一项所述的多机器人运动的冲突路径纠正系统的纠正方~

法,其特征在于,包括以下步骤,

步骤100,获取多个移动机器人的移动机器人编码、节点区域的尺寸、对应移动机器人的初始节点区域、目标节点区域、运行参数以及初始节点区域和目标节点区域之间所有的可能路径;

步骤200,根据每个移动机器人的可能路径和运行参数,以分析得出对应每个移动机器人的初始规划路径和对应每个节点区域相应的运行占用时间;

步骤300,实时监测每个移动机器人的初始规划路径所属节点区域的运行占用时间的冲突情况,并将冲突情况进行反馈;

步骤400,根据冲突信号判断对应发生冲突的移动机器人的路径走向,并根据判断结果调整其中一个置后经过冲突节点区域的移动机器人分配对应冲突节点区域的运行占用时间;

步骤500,调控模块获取移动机器人的初始规划路径和对应每个节点区域的运行占用时间,并控制移动机器人按照初始规划路径和相应的运行占用时间运行。