CN109564429B - 多个可运动机器的路径的协调 - Google Patents
多个可运动机器的路径的协调 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109564429B CN109564429B CN201780047144.4A CN201780047144A CN109564429B CN 109564429 B CN109564429 B CN 109564429B CN 201780047144 A CN201780047144 A CN 201780047144A CN 109564429 B CN109564429 B CN 109564429B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- path
- machine
- waiting
- dependency
- additional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
- G05D1/0289—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling with means for avoiding collisions between vehicles
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/16—Anti-collision systems
- G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
Abstract
一种根据本发明的用于至少部分自动地使机器布置的路径安排与至少一个第二可运动机器(R2)的附加路径(P2)相协调的方法,该路径安排具有机器布置的至少一个第一可运动机器(R1)的路径(P1),所述方法包括以下步骤:确定机器布置的第一机器(R1)的路径(P1)的路径点(K13;K14)与附加路径(P2)的路径点(K23;K23)之间用于避免第二机器(R2)与第一机器(R1)发生碰撞的至少一个等待相关性(W2;W3)(S90),标准是:用于共同驶过路径安排(P1)和附加路径(P2)的品质标准(T)在遵守该等待相关性(W2;W3)的情况下不差于、特别是优于遵守第一机器(R1)的路径(P1)的路径点(K15;K12)与附加路径(P2)的路径点(K21;K25)之间用于避免同一碰撞的对此替代的反向等待相关性(W1;W4)的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于至少部分自动地使机器布置的路径安排与至少一个可运动的第二机器的附加路径相协调的方法和系统,该路径安排具有机器布置的至少一个可运动的第一机器的路径,以及涉及一种用于执行所述方法的计算机程序产品。
背景技术
特别是在一队驶过预先给定路径的自动引导车辆(英文:“automated guidedvehicle”,缩写:AGV)的情况下应当防止碰撞。
对此,根据企业内部实践已知,给优先级低的车辆指示,等待优先级较高的潜在碰撞对象到达特定路径点,直到该优先级较低的车辆本身被允许离开其路径点。
然而,这可导致不必要长的等待时间。
发明内容
本发明的目的是,改善由两个或更多个可运动的机器共同驶过路径。
本发明的该目的通过一种具有权利要求1特征的方法来实现。权利要求11、12保护一种用于执行此处描述的方法的系统或计算机程序产品。从属权利要求涉及有利扩展方案。
根据本发明的一种实施方式,机器布置具有一个或多个可运动的机器,它们当前被称为第一(可运动的)机器并且针对该机器分别特别提前和/或固定地预先给定一路径。
在一实施例中,附加地设置、特别是添加或者说随后设置特别是连续的、一个或多个可运动的机器,它们当前被称为第二(可运动的)机器并且同样针对该机器(分别)同样特别提前和/或固定预先给定一路径。
特别地,在一实施例中,初始地可通过由该可运动的第一机器组成的初始机器布置的可运动的第一机器的第一路径来形成所述路径安排,该路径或者说路径安排以此处描述的方式与可运动的第二机器的附加路径相协调。随后,可运动的第一和第二机器可形成(新的)机器布置并且这两个路径可形成该(新的)机器布置的(新的)路径安排,该(新的)路径安排其本身与另一可运动的第二机器的附加路径相协调,并且这样继续。以这种方式,在一实施例中,连续三个或更多个可运动的机器或者说其路径可被协调并且共同地无碰撞和非无休止等待相关性地驶过。
本发明一特别有利的应用方案描述了AGV的协调。相应地,在一实施例中,路径可分别具有、特别就是自动引导车辆的行驶道。因此,随后特别参照该特别有利的应用方案来阐述本发明,然而其不被限制于此。因此,可运动的机器人臂的协调特别是描述了本发明的另一有利应用方案。相应地,在一实施例中,路径可分别具有、特别就是可运动的机器人臂的轨迹。
第一机器的一个或多个路径当前被称为第一机器的机器布置的路径安排,用以较紧凑地示出。在一实施例中,所述路径安排或者说机器布置相对于附加路径或者说第二机器默认或合乎标准地具有优先级。换句话说,在一实施例中,新添加的(第二)机器或者说其路径相对于一个或多个已设置的、特别是协调过的(第一)机器或者说路径默认或合乎标准地具有较低优先级,并且为了避免与第一机器碰撞而总是必须默认或合乎标准地等待第一机器。由此来实现有利的基础协调。
根据本发明一实施例,一种用于完全或部分自动地使机器布置的路径安排以及(多个)可运动的第二机器的一个或多个附加路径相协调的方法分别具有以下步骤:确定机器布置的第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间用于(分别)避免第二机器与该第一机器发生碰撞的至少一个等待相关性,其标准是,用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的品质标准的一特别是预测的值在遵守该等待相关性的情况下不差于、特别是(甚至)优于遵守第一机器的路径的一特别是另外的或相同的路径点与附加路径的一特别是另外的或相同的路径点之间用于避免发生同一碰撞的对此替代的反向等待相关性的情况。
在一实施例中,品质标准或其(多个)值可以是一维或多维的和/或取决于机器中的一个或多个用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的运行时间,特别是取决于该特别是加权的和/或层级关联的(多个)运行时间或给出所述运行时间。
在一实施例中,如果一个或多个、特别是优先级较高的机器的运行时间较长,则品质标准(值)较差,和/或如果至少一个机器的运行时间较短,特别是只有如果在此一个或多个、特别是所有优先级较高的另外的机器的运行时间不更长,则品质标准(值)更好。
在一实施例中,如果至少一个优先级较高的机器(特别是机器布置的机器)的运行时间较长,即使如果至少一个优先级较低的机器(特别是第二机器)的运行时间较短,一或所述品质标准(值)(已经)较差,和/或如果所有在品质标准中考虑的机器(特别是机器布置的所有机器,特别是所有待协调的机器)的运行时间不更长并且这些运行时间中的至少一个较短,则品质标准(值)(才)更好。附加地或替代地,在一实施例中,至少一个优先级较高的机器的较短的运行时间可以对至少一个优先级较低的机器的较长的运行时间进行补偿,或者实现更好的品质标准(值)。
例如,如果在遵守等待相关性的情况下,三个机器中这些机器中优先级最高的机器具有运行时间T1,1,这些机器中中等优先级的机器具有运行时间T2,1并且这些机器中优先级最低的机器具有运行时间T3,1,以及在遵守对此替代的反向等待相关性的情况下,优先级最高的机器具有运行时间T1,2,中等优先级的机器具有运行时间T2,2并且优先级最低的机器具有运行时间T3,2,那么在一实施例中在遵守等待相关性的情况下用于共同驶过的品质标准的值可以优于在遵守对此替代的反向等待相关性的情况下的品质标准的值,只要适用:(T1,1≤T1和T2,1≤T2,2和T3,1<T3,2)或(T1,1≤T1和T2,1<T2,2和T3,1≤T3,2)或(T1,1<T1和T2,1≤T2,2和T3,1≤T3,2),即,只有在这些运行时间中的至少一个运行时间缩短,而这些运行时间中的至少一个另外的运行时间不延长时。同样,在一实施例中,在遵守所述一等待相关性的情况下用于共同驶过的品质标准的值可以优于在遵守对此替代的反向等待相关性的情况下的品质标准的值,只要适用:(T1,1≤T1和T2,1≤T2,2和T3,1<T3,2)或(T1,1≤T1和T2,1<T2,2)或(T1,1<T1),即,总是在优先级较高的机器的运行时间缩短时。这点呈现出所谓的优先级的帕累托最优。附加地或替代地,特别是在所有或在相同优先级的机器的情况下的运行时间的其他的、特别是加权和/或层级运算的关联(例如帕累托最优)、总运行时间或最大运行时间等当然也是可行的。
相应地,在一实施例中,所述方法分别具有以下步骤:确定机器布置的第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间用于(分别)避免第二机器与该第一机器发生碰撞的至少一个等待相关性,其标准是,用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的至少一个、特别是预测的和/或优先级较高的运行时间在遵守该等待相关性的情况下不长于、特别是(甚至)短于遵守第一机器的路径的特别是另一与同一路径点与附加路径的特别是另一或同一路径点之间用于避免同一碰撞的对此替代的反向等待相关性的情况。
根据本发明一实施方式,用于完全或部分自动地使机器布置的路径安排与(多个)可运动的第二机器的一个或多个附加路径相协调的系统特别是在硬件和/或软件技术上、特别是在程序技术上被设置用于执行此处描述的方法,和/或具有:用于确定机器布置的第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间用于(分别)避免第二机器与该第一机器发生碰撞的至少一个等待相关性的装置,该确定的标准是,用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过的品质标准的一特别是预测的值、特别是用于共同地特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的至少一个特别是预测的运行时间在遵守该等待相关性的情况下不差于或长于、特别是(甚至)好于或短于遵守第一机器的路径的特别是另一或同一路径点与附加路径的特别是另一或同一路径点之间用于避免同一碰撞的对此替代的反向等待相关性的情况。
因此,在一实施例中,可在遵守该等待相关性并因此避免该碰撞的情况下有利地改善用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的品质标准(值),特别在遵守该等待相关性并且因此避免该碰撞的情况下有利地减小用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的至少一个运行时间。
在一实施例中,路径可分别具有多个路径点和路径点之间的行程、特别是行程时间,特别是由此被预先给定,特别是提前于共同驶过或在共同驶过之前和/或在共同驶过期间。
在一实施例中,机器布置的第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间用于避免第二机器与该第一机器发生碰撞的等待相关性允许在到达这两个路径中的另一路径的用以避免碰撞的路径点之后才离开这两个路径的一路径的路径点,对此替代的反向等待相关性允许在到达这两个路径中的所述一路径的用以避免碰撞的路径点之后才离开这两个路径中的所述另一路径的路径点。
特别地,在一实施例中,等待相关性在本发明的意义下允许在(通过第一机器)到达机器布置的第一机器的路径的路径点之后才(通过第二机器)离开附加路径的路径点,并且对此替代的反向等待相关性允许在(通过第二机器)到达附加路径的路径点之后才(通过第一机器)离开该第一机器的路径的路径点。同样,在一实施例中,等待相关性在本发明的意义下允许在(通过第二机器)到达附加路径的路径点之后才(通过第一机器)离开机器布置的第一机器的路径的路径点,并且对此替代的反向等待相关性允许在(通过第一机器)到达第一机器的路径的路径点之后才(通过第二机器)离开附加路径的路径点。
共同驶过路径安排和附加路径在本发明中特别被理解为协调或相互一致地、特别是至少部分同时和/或连续地由机器驶过路径。
无休止等待相关性或无阻碍地驶过在本发明中特别被理解为在遵守一个或多个等待相关性的情况下驶过,其中在有限时间内驶过所有路径,或未发生循环或所谓的“死锁”或阻碍,其中各机器分别等待这些机器中的另一机器并因此没有机器可(进一步)驶过其路径,相当于例如具有“先右后左”的等待相关性和四个车辆的两个相同优先级的路径的完全占用的交叉路口。
在一实施例中,提前于不遵守该(至少一个确定的)等待相关性的情况下在共同驶过路径安排和附加路径时可能发生的碰撞来确定(将通过等待相关性避免的)碰撞。在一实施例中,所述系统相应地具有一种装置,该装置用于提前于不遵守所述至少一个确定的等待相关性的情况下在共同驶过路径安排和附加路径时可能发生的碰撞来确定所述碰撞。因此,在一实施例中可有利地避免碰撞。
在一扩展方案中,针对从附加路径的一路径点到后续一路径点的每个(规划)步骤或者说行程分别特别是连续地确定:在此,至路径安排任一路径任一路径点的预先给定距离或路径安排任一路径的行程是否未被超出,特别是路径安排任一路径的路径点或行程是否被达到或交叉。在这种情况下,确定了可能的碰撞。因此,在一实施例中可有利地避免可能的碰撞。
在一实施例中,确定第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间的等待相关性,用以避免可能的碰撞之后(特别是紧接在可能的碰撞之后)的路径的路径点与可能的碰撞之前(特别是紧接在可能的碰撞之前)的另一路径的路径点之间发生碰撞。相应地,在一实施例中,所述系统具有一种装置,该装置用于确定第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间的等待相关性,该等待相关性用于避免可能的碰撞之后(特别是紧接在可能的碰撞之后)的路径的路径点与可能的碰撞之前(特别是紧接在可能的碰撞之前)的另一路径的路径点之间发生碰撞。因此,在一实施例中可有利地确定等待相关性。
在一扩展方案中,针对从一路径的(开始或起始)路径点到后续一路径点的(规划)步骤或者说行程分别确定另一路径的冲突区域,该冲突区域具有第一路径点和最后路径点以及一个或多个中间路径点,其中,如果另一机器位于第一路径点或最后路径点,则允许机器执行(规划)步骤或者说行程,然而,只要另一机器位于中间路径点上或者位于来自或到该中间路径点的行程上,则不允许执行,以(安全地)避免碰撞。随后,可确定(规划)步骤或者说行程的该最后路径点与(开始或起始)路径点之间的等待相关性。因此,在一实施例中可有利地确定等待相关性。
在一实施例中,所述方法包括以下步骤:针对第二机器与机器布置的所述第一机器或者说机器布置的(多个)第一机器中的一个或多个第一机器的一个或多个可能发生的碰撞(分别)确定用于共同的、特别是非无休止等待相关性的驶过的品质标准的一特别是预测的第一值,特别是用于在遵守该第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间用于避免该碰撞的第一等待相关性(特别是第二机器对第一机器的等待相关性)的情况下共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的至少一个特别是预测的第一运行时间;确定用于共同的、特别是非无休止等待相关性的驶过的品质标准的一特别是预测的第二值,特别是在遵守该第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间用于避免该碰撞的对此替代的反向第二等待相关性(特别是第一机器对第二机器的等待相关性)的情况下用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的至少一个、特别是预测的第二运行时间;基于(特别是至少一个第一和第二运行时间的)第一和第二品质标准值,选择第一或第二等待相关性作为用于避免该碰撞的确定的等待相关性,特别是第一等待相关性,如果第一品质标准值不差于、特别是(确实)优于第二品质标准值,和/或第二等待相关性,如果第二品质标准值不差于、特别是(确实)优于第一品质标准值,特别是如果(多个)第一运行时间不大于、特别是(至少一个)(确实)小于(相应的)(多个)第二运行时间,特别是在不延长优先级较高的等待相关性和/或第二等待相关性的情况下,如果(多个)第二运行时间不大于、特别是(至少一个)(确实)小于(相应的)(多个)第一运行时间,特别是在不延长优先级较高的等待相关性的情况下,特别是(仅)只要在遵守该等待相关性的情况下非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径是可行的。
相应地,在一实施例中,所述系统具有一装置,该装置用于针对第二机器与机器布置的所述第一机器或者说机器布置的(多个)第一机器中的一个或多个第一机器的一个或多个可能的碰撞分别确定用于共同的、特别是非无休止等待相关性的驶过的品质标准的一特别是预测的第一值,特别是在遵守该第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间用于避免该碰撞的第一等待相关性(特别是第二机器对第一机器的等待相关性)的情况下共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的至少一个特别是预测的第一运行时间,以及分别确定用于共同的、特别是非无休止等待相关性的驶过的品质标准的一特别是预测的第二值,特别是在遵守该第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间用于避免该碰撞的的对此替代的反向第二等待相关性(特别是第一机器对第二机器的等待相关性)的情况下用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的至少一个特别是预测的第二运行时间;以及基于(特别是至少一个第一和第二运行时间的)第一和第二品质标准值,选择第一或第二等待相关性作为用于避免该碰撞的确定的等待相关性,特别是第一等待相关性,如果第一品质标准值不差于、特别是(确实)优于第二品质标准值,和/或第二等待相关性,如果第二品质标准值不差于、特别是(确实)优于第一品质标准值,特别是如果(多个)第一运行时间不大于、特别是(至少一个)(确实)小于(相应的)(多个)第二运行时间,特别是在不延长优先级较高的等待相关性和/或第二等待相关性的情况下,如果(多个)第二运行时间不大于、特别是(至少一个)(确实)小于(相应的)(多个)第一运行时间,特别是在不延长优先级较高的等待相关性的情况下,特别是(仅)只要在遵守该等待相关性的情况下非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径是可行的。
换句话说,在一实施例中,尝试性地等待相关性(第二机器由于其而必须等待第一机器)被尝试性地反转或者说由替代的反向等待相关性(第一机器由于其而必须等待第二机器)替换,以避免相同的(可能的)碰撞,并随后确定如下这样的等待相关性,在该等待相关性的情况下获得用于共同的、特别是非无休止等待相关性的驶过的更好的品质标准值,特别是用于这些机器中的至少一个机器的较短的运行时间(特别是在不延长至少一个优先级较高的机器的运行时间的情况下)用以共同地、非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径。
因此,在一实施例中,在遵守该等待相关性并且由此避免该碰撞的情况下有利地改善了用于共同地、特别是非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的品质标准(值),特别是在遵守该等待相关性并且由此避免该碰撞的情况下有利地减小了用于共同地、非无休止等待相关性地驶过路径安排和附加路径的至少一个运行时间。
特别是通过等待相关性的这种反转,可无意间发生无休止等待相关性或者所谓的循环或“死锁”,在其中,每个机器分别等待多个机器中的另一机器。
因此,在一实施例中,所述方法具有以下步骤:针对机器布置的第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间的至少一个等待相关性,分别替换至少一个特别是对此反向的另一等待相关性,特别是将第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间的另一等待相关性通过一相对该另一等待相关性替代的反向其他等待相关性来替换,如果该一等待相关性引起无休止等待相关性的话,特别是通过第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间的替代的反向的其他等待相关性来替换。相应地,在一个实施例中,所述系统具有一装置,该装置用于针对机器布置的第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间的至少一个等待相关性替换特别是对此反向的另一等待相关性,特别是在第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间,通过一相对该另一等待相关性替代的反向的其他等待相关性来替换,如果该一等待相关性引起无休止等待相关性的话,特别是通过第一机器的路径的路径点与附加路径的路径点之间的替代的反向的其他等待相关性。
特别地,在一实施例中,可能通过所确定或引入的等待相关性(特别是将等待相关性反转为替代的反向等待相关性)所产生的无休止等待相关性或者所谓的循环或“死锁”通过如下方式被避免或消除,即,连带引起该无休止等待相关性或连带闭合所述循环或“死锁”的至少一个其他等待相关性被替代的反向的另一等待相关性所替换。因此,在一实施例中可避免或消除无休止等待相关性或所谓的循环或“死锁”。在一实施例中,引起无休止等待相关性或循环的连续的在此期间尝试性的另外的等待相关性由替代的反向的其他等待相关性所替换,直到消除了相应的无休止等待相关性或者说除去了相应的循环,或者连带引起它(它们)的所有等待相关性被完成或者说由替代的反向的另外的等待相关性所替换。
如果(认识到)通过替换一个或多个、特别是所有另外的等待相关性也不能避免或消除无休止等待相关性或者说所谓的循环或“死锁”(循环或“死锁”可通过确定或引入的等待相关性,特别是通过将等待相关性反转为替代的反向的等待相关性而得到),则在一实施例中不引入该一等待相关性或撤销该引入,特别是放弃或撤销将等待相关性反转为替代的反向等待相关性,或将未反转的等待相关性保持或确定为等待相关性。在一实施例中,阻止未引入或撤销或放弃的等待相关性中的一个或多个,使得其在(进一步的)协调中或今后不再被尝试。
在一实施例中,所述方法在共同驶过路径安排和附加路径之前和/或期间被部分或完全地执行或被设置用于此。相应地,在一实施例中,所述系统在共同驶过路径安排和附加路径之前和/或期间部分或完全地执行该方法或被设置用于此。因此,在一实施例中,可特别离线和/或在线地协调共同地驶过特别是提前预先给定的路径安排和特别是提前预先给定的附加路径,其中,在一扩展方案中,在共同驶过期间的在线协调下省略特别是路径的已经驶过的部分和/或仅还连续地考虑、特别是协调路径的仍待驶过的部分。在一实施例中,品质标准值、特别是运行时间可特别基于路径的路径点之间的预先给定或提前确定的行程时间来预测。
在一实施例中,以定向的非循环或无循环的图形形式预先给定路径安排和附加路径、以(该图形的)节点形式预先给定路径点以及以路径安排的节点与附加路径之间的定向的横边形式预先给定等待相关性。因此,在一实施例中,协调可以以计算技术被有利地实现。
在一实施例中,协调特别包括引导、特别是带领和/或控制机器。
本发明意义下的装置可以硬件技术和/或软件技术地构造,特别是具有优选与存储系统和/或总线系统进行数据连接或信号连接的处理单元、特别是数字处理单元、特别是微处理器单元(CPU)和/或一个或多个程序或程序模块。为此,CPU可被构造为,完成被实现为存储在存储系统中的程序的指令;检测来自数据总线的输入信号,和/或将输出信号发送至数据总线上。存储系统可具有一个或多个、特别是不同的存储介质,特别是光学的、磁性的、固体的和/或其他的非易失性的介质。程序可以被提供为,使得该程序能够体现或者说实施在此所描述的方法,从而使得CPU能够实施该方法的步骤,并由此特别能够协调、特别是引导和/或控制机器。
在一实施例中,所述方法的一个或多个、特别是所有步骤完全或部分地被自动执行,特别是通过控制器或其装置。
附图说明
其他优点和特征由从属权利要求和实施例获得。为此部分示意性地示出:
图1示出了根据本发明一实施例的第一机器的路径安排和第二机器的待与其相协调的附加路径;
图2示出了根据本发明一实施例的用于协调路径的定向图形;
图3示出了根据本发明一实施例的用于协调路径的方法。
具体实施方式
图1示出了机器布置,为了更加清楚,该机器布置仅由AGVs R1形式的可运动的第一机器、另一AGVs R2形式的可运动的第二机器和用于自动地使机器布置的路径安排与AGVs R2的附加路径P2相协调的系统S组成,该路径安排相应地由AGVs R1的预先给定路径P1组成。系统S引导AGVs R1、R2并且为此与它们信号连接,如在图1中虚线示出的那样。
路径P1示例性地由五个路径点K11-K15和这些路径点之间具有预先给定或提前确定的行程时间的行程所组成,路径P2同样示例性地由五个路径点K21-K25和这些路径点之间具有预先给定或提前确定的行程时间的行程所组成。
已认识到的是,AGVs R1、R2可(会)在共同驶过路径P1、P2时在路径点K14=K22和K13=K24处碰撞。这点为了更加清楚而这样选择,使得碰撞同样可由于两个行程的交叉或者路径点或行程之间的太密的间距而发生。
为了避免这种碰撞,系统S执行根据本发明一实施例的随后参照图2、图3更详细阐述的方法,以协调路径P1、P2。
如图2中在(a),(b)下方分别示出的那样,路径P1、P2被预先给定为定向的非循环图形形式,路径点被预先给定为节点K11-K25形式,并且随后阐述的等待相关性W1-W4被预先给定为节点之间的定向的横边形式。
由于附加路径P2随后被添加给已经协调好的路径安排P1,因此系统在步骤S20(见图3)中检查在AGVs R2从路径点K21到路径点K22的第一(规划)步骤或行程中是否可能与AGVs R1发生碰撞。如果不是这种情况(S20:“20),则系统继续进行下个(规划)步骤或行程,而不确定等待相关性,其方式是,系统在步骤S100中使在步骤S10中初始化的计数器增量并随后重复用于(分别)下个(规划)步骤或行程的步骤S20。
如在图1中可见那样,在AGVs R2从路径点K21到路径点K22的第一(规划)步骤或行程中可能出现与AGVs R1发生碰撞。
因此,在图2的图形中,如在图中(a)下方所示,针对该(规划)步骤或行程确定路径P1的冲突区,该冲突区包括作为唯一中间点的可能碰撞点K14以及作为第一路径点的就在其之前的无碰撞路径点K13和作为最后路径点的紧接其之后的无碰撞路径点K15。
随后在步骤S30中确定第一等待相关性W1,该第一等待相关性用于避免在正在研究的第一(规划)步骤或者说行程K21→K22的紧接在K14处的可能碰撞之后的最后路径点K15与紧接在K14处的可能碰撞之前的起点K21之间的碰撞,该第一等待相关性允许在到达另一路径P1的路径点K15之后才离开附加路径P2的路径点K21,并且在图2中的(a)下方作为点划线定向的横边绘制在该图形中。
在步骤S40中,随后基于预先给定或提前确定的行程时间来确定在遵守该第一等待相关性的情况下用于共同驶过路径P1、P2的第一运行时间T1。
在步骤S50中,以类似地方式确定与第一等待相关性W1替代的反向第二等待相关性W2,该第二等待相关性用于在K14=K22处避免在紧接在K22处的可能碰撞之后的路径点K23与紧接在K14处的可能碰撞之前的路径点K13之间的该碰撞,该第二等待相关性反转地允许在到达附加路径P2的路径点K23之后才离开路径P1的路径点K13,并且在图2中的(a)下方作为双点划线定向的横边绘制在该图形中。
在步骤S60中,随后基于预先给定或提前确定的行程时间来确定在遵守该替代的反向第二等待相关性W2的情况下用于共同驶过路径P1、P2的第二运行时间T2。
在步骤S70中检查,由于(将第一等待相关性W1反转为)该第二等待相关性W2是否产生无休止等待相关性或者说在该图形中闭合出循环。
由于在当前不是这种情况(S70:“N”),所述方法或者说系统直接以步骤S90继续。否则(S70:“Y”)或者说如果第二等待相关性W2可能引起无休止等待相关性,则可在中间步骤S80中附加地通过对此替代的反向另一等待相关性W4替代随后阐述的进一步的等待相关性W3,以及在必要时同样通过替代的另外的反向等待相关性替代又进一步的等待相关性。
在步骤S90中,默认或合乎标准地将添加的、优先级较低的AGV R2由于其而必须等待优先级较高的AGV R1的第一等待相关性W1确定为用于避免在K14处发生碰撞的针对(规划)步骤或者说行程K21→K22的等待相关性。然而,如果第二运行时间T2比第一运行时间T1短并且可能地由于反转一个或多个进一步的等待相关性(见步骤S80),可能在遵守替代的反向第二等待相关性W2的情况下出现非无休止等待相关性地共同驶过路径P1、P2,那么第二等待相关性被确定为用于避免在K14处发生碰撞的针对(规划)步骤或者说行程K21→K22的等待相关性,或者说通过该第二等待相关性来默认或合乎标准地替代第一等待相关性W1。如果本身在反转一个或更多进一步的等待相关性之后不能出现共同的、非无休止等待相关性的驶过或者说通过第二等待相关性W2生成无解的无休止等待相关性,则放弃并为了今后的协调禁止其。
所述方法或者说系统继续进行各后面的(规划)步骤或者说行程K2(n-1)→K2n。
在该实施例中,在共同的路径点K13=K24处示例性地确定进一步可能的碰撞。因此,如在图2中的(b)下方所示,为此以类似的、前面阐述过的方式,也在这里默认或合乎标准地确定所述或者说一(第一或进一步的)等待相关性W3,由于其AGV R2必须在路径点K23中等待,直到AGV R1已到达路径点K14,并确定对此替代的反向(第二或者说另外的)等待相关性W4,该等待相关性一旦AGV R2已到达路径点K25才反转地允许通过AGV R1离开路径点K12。
在该实施例中,示例性地确定等待相关性W2和W3,使得AGV R2已经被允许从K21出发,而AGV R1不必等待到达路径点K23,这是由于它尚未到达它的路径点K13(等待相关性W2)。另一方面,AGV R1不必在K12中等待AGV R2已到达其路径点K25。以这种方式,可使用于共同驶过路径P1、P2的运行时间最小化并同时可靠地防止在K14=K22或K13=K24处发生碰撞。
尽管在先前的描述中阐述了示例性实施例,然而应注意的是,多个变型是可行的。
因此,例如借助作为品质标准(值)的共同运行时间或者说总运行时间来示出该实施例,而不将本发明限制到该有利的品质标准上。如已经阐述的那样,品质标准可特别包括运行时间的优先级或者说层级化,使得如果优先级较高的机器的、该实施例中AGV R1的(单个)运行时间延长,即使优先级较低的机器的、该实施例中AGV R2的(单个)运行时间缩短,品质标准或者说其值较差,或者说如果优先级较高的机器的、该实施例中AGV R1的(单个)运行时间不延长且至少一个机器的、该实施例中AGV R1或R2的(单个)运行时间缩短和/或如果优先级较高的机器的、该实施例中AGV R1的(至少)(单个)运行时间缩短,仅会使品质标准或者说其值更好。
此外,还应指出的是,这些示例性实施方式仅仅是示例,它们对保护范围、应用方案和结构不应构成任何限制。确切地说,能够通过前面的描述对至少一个示例性实施方式的转换给本领域技术人员以教导,其中,在不脱离就像从权利要求和等效的特征组合中所获得那样的保护范围的情况下,可以进行特别是关于所述组成部件的功能和布置方面的各种变化。
附图标记列表
K11-K25 路径点/节点
P1 路径(安排)
P2 附加路径
R1 自动引导车辆(可运动的第一机器)
R2 自动引导车辆(可运动的第二机器)
S 系统
T1,T2 第一/第二运行时间
W(n),W1-W4 等待相关性
Claims (14)
1.一种用于至少部分自动地使机器布置的路径安排与至少一个可运动的第二机器(R2)的附加路径(P2)相协调的方法,所述路径安排具有所述机器布置的至少一个可运动的第一机器(R1)的路径(P1),所述方法具有以下步骤:
确定所述机器布置的第一机器(R1)的路径(P1)的路径点(K13;K14)与附加路径(P2)的路径点(K23;K23)之间用于避免所述第二机器(R2)与所述第一机器(R1)发生碰撞的至少一个等待相关性(W2;W3)(S90),标准是,用于共同驶过所述路径安排(P1)和所述附加路径(P2)的品质标准(T)在遵守该等待相关性(W2;W3)的情况下不差于遵守所述第一机器(R1)的路径(P1)的路径点(K15;K12)与所述附加路径(P2)的路径点(K21;K25)之间用于避免发生同一碰撞的对此替代的反向等待相关性(W1;W4)的情况,
其中,与在不遵守被确定的所述至少一个等待相关性的情况下共同驶过所述路径安排和所述附加路径时的可能碰撞相比提前地确定所述碰撞(S20)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,用于共同驶过所述路径安排(P1)和所述附加路径(P2)的品质标准(T)在遵守该等待相关性(W2;W3)的情况下优于遵守所述第一机器(R1)的路径(P1)的路径点(K15;K12)与所述附加路径(P2)的路径点(K21;K25)之间用于避免发生同一碰撞的对此替代的反向等待相关性(W1;W4)。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间的一等待相关性被确定用于避免所述可能碰撞之后的路径的路径点与所述可能碰撞之前的另一路径的路径点之间的碰撞(S30;S50)。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,具有以下步骤:
针对所述第二机器(R2)与所述机器布置的至少一个第一机器(R1)的至少一个可能碰撞:
在遵守所述第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间用于避免所述碰撞的第一等待相关性(W1;W3)的情况下确定用于共同驶过所述路径安排和所述附加路径的所述品质标准(T1)的第一值(S40);
在遵守所述第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间用于避免所述碰撞的对此替代的反向第二等待相关性(W2;W4)的情况下确定用于共同驶过驶过所述路径安排和所述附加路径的品质标准(T2)的第二值(S60);以及
基于所述品质标准的所述第一值和第二值来选择所述第一等待相关性或第二等待相关性作为用于避免所述碰撞的被确定的等待相关性(S90)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,具有以下步骤:
针对所述机器布置的第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间的至少一个等待相关性:
在所述第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间的至少一个对此反向的其他等待相关性由与该其他等待相关性替代的另一反向等待相关性所替换(S80),如果其引起无休止等待相关性的话,由所述第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间的替代的另一反向等待相关性所替换。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,路径(P1;P2)具有多个路径点(K11–K15;K21–K25)和所述路径点之间的行程,其中,等待相关性(W1,W3)在到达另一路径(P1)的路径点之后才允许离开路径(P2)的路径点,用以避免碰撞,并且对此替代的反向等待相关性(W2,W4)在到达路径(P2)的路径点之后才允许离开另一路径(P1)的路径点,用以避免所述碰撞。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述行程是行程时间。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,路径具有自动引导车辆(R1,R2)的行驶道和/或可运动的机器人臂的轨迹。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法至少部分地在共同驶过所述路径安排和所述附加路径之前和/或期间执行。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述路径安排相对于所述附加路径默认地具有优先级。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述路径安排和所述附加路径以定向的非循环图形的形式,所述路径点以节点的形式,并且所述等待相关性以节点之间的定向横边的形式被预先给定。
12.一种用于至少部分自动地使机器布置的路径安排与至少一个可运动的第二机器的附加路径相协调的系统(S),所述路径安排具有所述机器布置的至少一个可运动的第一机器的路径,所述系统被设置用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法和/或具有:用于确定所述机器布置的第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间用于避免所述第二机器与所述第一机器碰撞的至少一个等待相关性的装置,该确定的标准是,用于共同驶过所述路径安排和所述附加路径的品质标准在遵守所述等待相关性的情况下不差于遵守在所述第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间用于避免同一碰撞的对此替代的反向等待相关性的情况,其中,与在不遵守被确定的所述至少一个等待相关性的情况下共同驶过所述路径安排和所述附加路径时的可能碰撞相比提前地确定所述碰撞(S20)。
13.根据权利要求12所述的系统(S),其特征在于,用于共同驶过所述路径安排和所述附加路径的品质标准在遵守所述等待相关性的情况下优于遵守在所述第一机器的路径的路径点与所述附加路径的路径点之间用于避免同一碰撞的对此替代的反向等待相关性。
14.一种计算机可读介质,其上存储有计算机代码,所述计算机代码用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102016009255.6 | 2016-07-29 | ||
| DE102016009255.6A DE102016009255B4 (de) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | Koordinierung von Pfaden mehrerer beweglicher Maschinen |
| PCT/EP2017/000881 WO2018019411A1 (de) | 2016-07-29 | 2017-07-19 | Koordinierung von pfaden mehrerer beweglicher maschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109564429A CN109564429A (zh) | 2019-04-02 |
| CN109564429B true CN109564429B (zh) | 2023-03-14 |
Family
ID=59506228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201780047144.4A Active CN109564429B (zh) | 2016-07-29 | 2017-07-19 | 多个可运动机器的路径的协调 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200042014A1 (zh) |
| EP (1) | EP3491473B1 (zh) |
| CN (1) | CN109564429B (zh) |
| DE (1) | DE102016009255B4 (zh) |
| WO (1) | WO2018019411A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108510799B (zh) * | 2018-04-24 | 2020-12-25 | 骁越科技(青岛)有限公司 | 一种室外型agv交通避让方法与装置 |
| CN110874947B (zh) * | 2018-09-04 | 2021-04-09 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 交通控制方法、装置及系统 |
| JP7064429B2 (ja) * | 2018-11-06 | 2022-05-10 | 株式会社東芝 | 情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラム |
| CN111383438A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 上海晨兴希姆通电子科技有限公司 | Agv智能交通系统的控制方法及系统 |
| CN109724612B (zh) | 2019-01-14 | 2021-06-15 | 浙江华睿科技有限公司 | 一种基于拓扑地图的agv路径规划方法及设备 |
| CN110989582B (zh) * | 2019-11-26 | 2023-06-09 | 北京卫星制造厂有限公司 | 基于路径预先占用的多agv自动避让式智能调度方法 |
| JP2022018855A (ja) * | 2020-07-16 | 2022-01-27 | 株式会社東芝 | 走行制御装置、走行制御方法及びコンピュータプログラム |
| EP4217987A1 (en) * | 2020-11-24 | 2023-08-02 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Estimating accident risk level of road traffic participants |
| CN112506198A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-16 | 京信智能科技(广州)有限公司 | 一种机器人的调度方法、装置、设备及介质 |
| CN116339300A (zh) * | 2021-12-23 | 2023-06-27 | 深圳富联富桂精密工业有限公司 | Agv运行管控方法、电子设备及计算机可读存储介质 |
| JP7580421B2 (ja) * | 2022-04-22 | 2024-11-11 | 株式会社小松製作所 | 作業現場の管理システム及び作業現場の管理方法 |
| CN115570563B (zh) * | 2022-09-07 | 2025-01-28 | 广西师范大学 | 一种基于改进moabc算法的机械臂多目标轨迹避障规划方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH061240A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-01-11 | Sony Corp | 合流点における無人搬送車相互の衝突防止方法および装置 |
| CN1461693A (zh) * | 2002-05-30 | 2003-12-17 | 库卡-罗伯特有限公司 | 用于避免在协作机器人之间的碰撞的方法和控制装置 |
| CN101359229A (zh) * | 2008-08-18 | 2009-02-04 | 浙江大学 | 一种基于障碍物运动预测的移动机器人避障方法 |
| CN102103379A (zh) * | 2009-12-17 | 2011-06-22 | 广州风神汽车有限公司 | 一种agv调度系统 |
| CN103608740A (zh) * | 2011-04-11 | 2014-02-26 | 克朗设备有限公司 | 使用经协调路径规划器有效调度多个自动非完整车辆的方法和设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007121357A2 (en) * | 2006-04-13 | 2007-10-25 | Fanuc Robotics America, Inc. | Dynamic space check for multi-arm system moving on a rail |
| JP5088415B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2012-12-05 | 村田機械株式会社 | 搬送車システム |
| DE102013207899A1 (de) * | 2013-04-30 | 2014-10-30 | Kuka Laboratories Gmbh | Fahrerloses Transportfahrzeug, System mit einem Rechner und einem fahrerlosen Transportfahrzeug, Verfahren zum Planen einer virtuellen Spur und Verfahren zum Betreiben eines fahrerlosen Transportfahrzeugs |
| ITVR20130178A1 (it) * | 2013-07-26 | 2015-01-27 | Elettric 80 Spa | Dispositivo e metodo per l'ottimizzazione della movimentazione di veicoli a guida automatica, e simili |
-
2016
- 2016-07-29 DE DE102016009255.6A patent/DE102016009255B4/de active Active
-
2017
- 2017-07-19 CN CN201780047144.4A patent/CN109564429B/zh active Active
- 2017-07-19 WO PCT/EP2017/000881 patent/WO2018019411A1/de not_active Ceased
- 2017-07-19 US US16/321,806 patent/US20200042014A1/en active Pending
- 2017-07-19 EP EP17746390.8A patent/EP3491473B1/de active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH061240A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-01-11 | Sony Corp | 合流点における無人搬送車相互の衝突防止方法および装置 |
| CN1461693A (zh) * | 2002-05-30 | 2003-12-17 | 库卡-罗伯特有限公司 | 用于避免在协作机器人之间的碰撞的方法和控制装置 |
| CN101359229A (zh) * | 2008-08-18 | 2009-02-04 | 浙江大学 | 一种基于障碍物运动预测的移动机器人避障方法 |
| CN102103379A (zh) * | 2009-12-17 | 2011-06-22 | 广州风神汽车有限公司 | 一种agv调度系统 |
| CN103608740A (zh) * | 2011-04-11 | 2014-02-26 | 克朗设备有限公司 | 使用经协调路径规划器有效调度多个自动非完整车辆的方法和设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FMS中自动导引车路径规划;苏霞 等;《机械设计与制造》;20150129;第201-203,207页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018019411A1 (de) | 2018-02-01 |
| CN109564429A (zh) | 2019-04-02 |
| EP3491473A1 (de) | 2019-06-05 |
| DE102016009255A1 (de) | 2018-02-01 |
| US20200042014A1 (en) | 2020-02-06 |
| DE102016009255B4 (de) | 2023-01-26 |
| EP3491473B1 (de) | 2021-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109564429B (zh) | 多个可运动机器的路径的协调 | |
| Švancara et al. | Online multi-agent pathfinding | |
| De Wilde et al. | Push and rotate: cooperative multi-agent path planning | |
| Willms et al. | Real-time robot path planning via a distance-propagating dynamic system with obstacle clearance | |
| TW202016669A (zh) | 用於多個機器人之移動控制方法以及其系統 | |
| CN114815824A (zh) | 路径规划方法、路径规划装置以及计算机可读存储介质 | |
| CN113419547B (zh) | 一种多车协同控制方法及装置 | |
| Cohen et al. | Rapid randomized restarts for multi-agent path finding solvers | |
| CN107192399B (zh) | 导航方法、装置、存储介质及终端 | |
| Nir et al. | Automated synthesis of social laws in strips | |
| Su et al. | Bidirectional temporal plan graph: Enabling switchable passing orders for more efficient multi-agent path finding plan execution | |
| Liu et al. | Multi-agent path execution with uncertainty | |
| Okumura et al. | winpibt: Extended prioritized algorithm for iterative multi-agent path finding | |
| CN112362063B (zh) | 基于碰撞类型划分的多机器人路径规划方法和系统 | |
| JP6484261B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| ter Mors | Conflict-free route planning in dynamic environments | |
| Zhang et al. | Distributed control using reinforcement learning with temporal-logic-based reward shaping | |
| CN111227713A (zh) | 路线规划过程中的禁区处理方法、装置及电子设备 | |
| CN113253687B (zh) | 基于弧线连通性优化调度的方法及装置、电子设备 | |
| Zibaeenejad et al. | Dependency graph: An algorithm for analysis of generalized parameterized networks | |
| Ye et al. | Path Coordination for Robust, Fast and Scalable Multi-Agent Path Finding under Unforeseen Delays | |
| Malka et al. | Online Planning for Multi Agent Path Finding in Inaccurate Maps | |
| Aksakalli et al. | AN EMPIRICAL COMPARISON OF PATH PLANNING ALGORITHMS IN THE PRESENCE OF OBSTACLES | |
| CN113804205A (zh) | 自移动设备的路径规划方法、装置、介质及自移动设备 | |
| Kaminski et al. | Routing and scheduling in answer set programming applied to multi-agent path finding: Preliminary report |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |