本發(fā)明涉及機(jī)器人控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于移動(dòng)充電機(jī)器人自主充電的智能調(diào)度方法。

背景技術(shù)：

1、在自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)、智能制造等領(lǐng)域，移動(dòng)充電機(jī)器人作為一種重要的自動(dòng)化設(shè)備，廣泛應(yīng)用于貨物的搬運(yùn)、分揀等任務(wù)中。這些機(jī)器人通常需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，因此電量管理成為了一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。傳統(tǒng)的機(jī)器人充電調(diào)度方法往往依賴(lài)于人工干預(yù)或簡(jiǎn)單的預(yù)設(shè)規(guī)則，缺乏靈活性和智能性，難以適應(yīng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境和任務(wù)需求。

2、傳統(tǒng)的調(diào)度方法無(wú)法根據(jù)機(jī)器人的實(shí)時(shí)電量和任務(wù)需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度，導(dǎo)致機(jī)器人可能在電量充足時(shí)閑置，或在電量不足時(shí)無(wú)法及時(shí)充電，從而影響工作效率；由于調(diào)度不合理，可能會(huì)導(dǎo)致某些機(jī)器人頻繁充電，而另一些機(jī)器人則長(zhǎng)時(shí)間處于空閑狀態(tài)，造成電力和機(jī)器人資源的浪費(fèi)；無(wú)法根據(jù)工作環(huán)境的變化和任務(wù)量需求的調(diào)整來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整調(diào)度策略，缺乏應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力；部分機(jī)器人的調(diào)度需要人工監(jiān)控和干預(yù)機(jī)器人的充電和調(diào)度過(guò)程，增加了人力成本，同時(shí)也容易引入人為錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于移動(dòng)充電機(jī)器人自主充電的智能調(diào)度方法，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人電量狀態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)器人位置，并能夠根據(jù)任務(wù)量變化動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)度策略，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人資源的高效、靈活和自主管理，優(yōu)化了充電與任務(wù)執(zhí)行的流程，降低了運(yùn)營(yíng)成本，提高了整體系統(tǒng)的智能化水平和運(yùn)行效率。

2、上述目標(biāo)可以通過(guò)如下方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種用于移動(dòng)充電機(jī)器人自主充電的智能調(diào)度方法，包括周期性采集完成任務(wù)的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)得到第一電量數(shù)值，根據(jù)所述第一電量數(shù)值將機(jī)器人調(diào)度至預(yù)設(shè)地點(diǎn)并列入預(yù)設(shè)的空閑列表；周期性采集充電中的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)得到第二電量數(shù)值，根據(jù)所述第二電量數(shù)值將機(jī)器人列入預(yù)設(shè)的執(zhí)行列表；對(duì)所述空閑列表和所述執(zhí)行列表中是否存在機(jī)器人進(jìn)行判斷；根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)節(jié)空閑調(diào)度模式、充電調(diào)度模式和兼容調(diào)度模式調(diào)度機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)和充電。

4、可選地，所述周期性采集完成任務(wù)的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)得到第一電量數(shù)值，根據(jù)所述第一電量數(shù)值將機(jī)器人調(diào)度至預(yù)設(shè)地點(diǎn)并列入預(yù)設(shè)的空閑列表包括：采集完成任務(wù)的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)，得到第一電量數(shù)值；判斷所述第一電量數(shù)值是否大于預(yù)設(shè)的第一閾值；若否，則調(diào)度機(jī)器人至充電站進(jìn)行充電；若是，則將機(jī)器人調(diào)度至預(yù)設(shè)地點(diǎn)并列入所述空閑列表。

5、可選地，所述周期性采集充電中的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)得到第二電量數(shù)值，根據(jù)所述第二電量數(shù)值將機(jī)器人列入預(yù)設(shè)的執(zhí)行列表包括：采集充電中的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)，得到第二電量數(shù)值；判斷所述第二電量數(shù)值是否大于預(yù)設(shè)的第二閾值；若否，則調(diào)度機(jī)器人繼續(xù)充電；若是，則將機(jī)器人列入所述執(zhí)行列表。

6、可選地，所述方法還包括：判斷所述空閑列表是否存在機(jī)器人；若所述空閑列表存在機(jī)器人，則選擇所述空閑調(diào)度模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度；若所述空閑列表不存在機(jī)器人，則判斷所述執(zhí)行列表是否存在機(jī)器人；若所述執(zhí)行列表存在機(jī)器人，則選擇所述充電調(diào)度模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度；若所述執(zhí)行列表不存在機(jī)器人，則選擇所述兼容調(diào)度模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度。

7、可選地，所述方法還包括：建立用于表征綜合狀態(tài)值的評(píng)估函數(shù)，并初始化權(quán)重系數(shù)；收集機(jī)器人的歷史設(shè)備數(shù)據(jù)和歷史電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建歷史數(shù)據(jù)集；利用所述歷史數(shù)據(jù)集訓(xùn)練所述評(píng)估函數(shù)確定各項(xiàng)的權(quán)重系數(shù)，得到最終的評(píng)估函數(shù)，對(duì)于評(píng)估函數(shù)，有

8、；

9、式中，為誤差項(xiàng)系數(shù)，為電量數(shù)據(jù)的權(quán)重系數(shù)，為輸入的電量數(shù)值，為輸入的設(shè)備參數(shù)集中第個(gè)設(shè)備參數(shù)，為第個(gè)設(shè)備參數(shù)對(duì)機(jī)器人狀態(tài)影響程度的函數(shù)，為第個(gè)設(shè)備參數(shù)對(duì)機(jī)器人狀態(tài)影響程度的函數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，為第個(gè)設(shè)備參數(shù)與電量數(shù)值相互作用對(duì)機(jī)器人狀態(tài)影響程度的函數(shù)，為第個(gè)設(shè)備參數(shù)與電量數(shù)值相互作用對(duì)機(jī)器人狀態(tài)影響程度的函數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。

10、可選地，所述選擇所述空閑調(diào)度模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度包括：采集所述空閑列表內(nèi)機(jī)器人的設(shè)備數(shù)據(jù)，得到第一設(shè)備參數(shù)集；將所述第一設(shè)備參數(shù)集及所述第一電量數(shù)值輸入所述評(píng)估函數(shù)中，計(jì)算得到所述空閑列表內(nèi)各個(gè)機(jī)器人的綜合狀態(tài)值；根據(jù)所述綜合狀態(tài)值的大小，對(duì)所述空閑列表內(nèi)機(jī)器人的調(diào)度優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序，得到第一排序結(jié)果；按照所述第一排序結(jié)果調(diào)度所述空閑列表內(nèi)的機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)，并調(diào)度所述空閑列表內(nèi)未執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器人進(jìn)行充電。

11、可選地，所述選擇所述充電調(diào)度模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度包括：采集所述執(zhí)行列表內(nèi)機(jī)器人的設(shè)備數(shù)據(jù)，得到第二設(shè)備參數(shù)集；將所述第二電量數(shù)據(jù)及所述第二設(shè)備參數(shù)集輸入所述評(píng)估函數(shù)中，計(jì)算得到所述執(zhí)行列表內(nèi)各個(gè)機(jī)器人當(dāng)前的綜合狀態(tài)值；根據(jù)當(dāng)前的綜合狀態(tài)值的大小，對(duì)所述執(zhí)行列表內(nèi)機(jī)器人的調(diào)度優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序，得到的第二排序結(jié)果；按照所述第二排序結(jié)果調(diào)度所述執(zhí)行列表內(nèi)的機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)，并調(diào)度所述執(zhí)行列表內(nèi)未執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器人繼續(xù)充電。

12、可選地，所述選擇所述兼容調(diào)度模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度包括：判斷所述空閑列表或所述執(zhí)行列表是否存在機(jī)器人；若所述空閑列表存在機(jī)器人，則調(diào)度所述空閑列表內(nèi)的機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)；若所述執(zhí)行列表存在機(jī)器人，則調(diào)度所述執(zhí)行列表內(nèi)的機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)；若所述空閑列表或所述執(zhí)行列表均不存在機(jī)器人，則采集當(dāng)前充電中的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)，得到第三電量數(shù)值；對(duì)各個(gè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的所述第三電量數(shù)值的從大到小進(jìn)行排序；計(jì)算排序第一的機(jī)器人對(duì)應(yīng)的所述第三電量數(shù)值充電至所述第二閾值所需的時(shí)間，得到等待時(shí)間；將所述等待時(shí)間設(shè)置為調(diào)度等待時(shí)間并進(jìn)行播報(bào)預(yù)警。

13、可選地，所述方法還包括：實(shí)時(shí)采集所述空閑列表內(nèi)機(jī)器人的數(shù)量，得到復(fù)位數(shù)量值；判斷所述復(fù)位數(shù)量值是否大于預(yù)設(shè)的第三閾值；若否，則維持當(dāng)前模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度；若是，則切換至所述空閑調(diào)度模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度。

14、基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種用于移動(dòng)充電機(jī)器人自主充電的智能調(diào)度系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于周期性采集完成任務(wù)的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)得到第一電量數(shù)值，以及周期性采集充電中的機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)得到第二電量數(shù)值；列表管理模塊，用于根據(jù)所述第一電量數(shù)值將完成任務(wù)的機(jī)器人列入預(yù)設(shè)的空閑列表，以及根據(jù)所述第二電量數(shù)值將充電中的機(jī)器人列入預(yù)設(shè)的執(zhí)行列表；判斷模塊，用于對(duì)空閑列表和執(zhí)行列表中的機(jī)器人進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果選擇調(diào)度模式；所述判斷模塊還用于實(shí)時(shí)采集空閑列表內(nèi)機(jī)器人的數(shù)量，得到復(fù)位數(shù)量值，并在復(fù)位數(shù)量值大于預(yù)設(shè)的第三閾值時(shí)，切換至空閑調(diào)度模式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度；空閑調(diào)度模塊，用于在空閑列表存在機(jī)器人時(shí)，根據(jù)評(píng)估函數(shù)計(jì)算的綜合狀態(tài)值對(duì)空閑列表內(nèi)的機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度優(yōu)先級(jí)排序，并按照排序結(jié)果調(diào)度機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)或充電；充電調(diào)度模塊，用于在執(zhí)行列表存在機(jī)器人時(shí)，根據(jù)評(píng)估函數(shù)計(jì)算的綜合狀態(tài)值對(duì)執(zhí)行列表內(nèi)的機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度優(yōu)先級(jí)排序，并按照排序結(jié)果調(diào)度機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)或繼續(xù)充電；兼容調(diào)度模塊，用于若空閑列表存在機(jī)器人時(shí)，調(diào)度空閑列表內(nèi)的機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)；所述兼容調(diào)度模塊還用于若執(zhí)行列表存在機(jī)器人時(shí)，調(diào)度執(zhí)行列表內(nèi)的機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)；所述兼容調(diào)度模塊還用于若空閑列表和執(zhí)行列表均不存在機(jī)器人，則采集當(dāng)前充電中的機(jī)器人的第三電量數(shù)值，根據(jù)第三電量數(shù)值排序結(jié)果計(jì)算充電至第二閾值所需時(shí)間，設(shè)置調(diào)度等待時(shí)間并進(jìn)行播報(bào)預(yù)警；評(píng)估函數(shù)模塊，用于建立并訓(xùn)練用于表征綜合狀態(tài)值的評(píng)估函數(shù)。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

16、1、本發(fā)明通過(guò)周期性采集機(jī)器人的電量數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)機(jī)器人的位置并根據(jù)電量狀態(tài)將機(jī)器人動(dòng)態(tài)列入空閑列表或執(zhí)行列表，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人資源的精細(xì)化管理；智能調(diào)度算法能夠根據(jù)任務(wù)量變化和機(jī)器人狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整調(diào)度策略，確保機(jī)器人在電量充足時(shí)及時(shí)執(zhí)行任務(wù)，在電量不足時(shí)迅速充電，從而顯著提高工作效率；

17、2、本發(fā)明提供了多種調(diào)度模式，能夠根據(jù)空閑列表和執(zhí)行列表的狀態(tài)靈活切換，以應(yīng)對(duì)不同的工作環(huán)境和任務(wù)量變化；通過(guò)建立評(píng)估函數(shù)并綜合考慮機(jī)器人的電量、設(shè)備參數(shù)及它們之間的相互作用，本發(fā)明能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估機(jī)器人的綜合狀態(tài)，從而做出更合理的調(diào)度決策；

18、3、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)充電機(jī)器人的自主充電和任務(wù)執(zhí)行，無(wú)需人工干預(yù)或預(yù)設(shè)規(guī)則，降低了人力成本，減少了人為錯(cuò)誤；智能調(diào)度系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自主決策，動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)器人的充電和任務(wù)分配，提高了系統(tǒng)的自主性和智能性；

19、4、本發(fā)明通過(guò)智能調(diào)度，本發(fā)明能夠最大化利用機(jī)器人資源，避免機(jī)器人頻繁充電或長(zhǎng)時(shí)間空閑，從而優(yōu)化電力和機(jī)器人資源的利用；實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)度策略，能夠確保機(jī)器人在最佳狀態(tài)下執(zhí)行任務(wù)，延長(zhǎng)機(jī)器人使用壽命，降低維護(hù)成本。

20、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。