机器人作业管理方法及系统与流程

2021-01-19 19:01:55|

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本发明属于医疗物资管理技术领域，具体地说涉及一种机器人作业管理方法及系统。

背景技术：

为了实现智能化建设需要引进不同类型的智能设备来辅助业务工作，其中自主移动机器人就是其中一种，可以应用在不同的业务环节，例如各类配送、接驳、搬运、分拣等。每种作业的工作流程不一样，但就自主移动机器人本身来说，一些基本的管理功能都是一样，例如运行监控、故障处理、自动回库、自主规划路径、自动充电、集群避让等功能。为了既能适应不同业务工作流，又能满足机器人本身的一些通用管理功能并进行复用，所以急需研发一套机器人作业管理系统来单独处理这些通用功能。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

技术实现要素：

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种机器人作业管理方法及系统。本发明提供如下技术方案：

一种机器人作业管理方法，包括：

周期性从机器人处获取机器人的当前状态信息；

查找与当前状态信息相匹配的任务模型并分配给机器人，其中作业管理包括模型算法处理和机器人管理策略；

基于模型算法处理向监控用户或三方系统推送算法处理结果，基于机器人管理策略调度机器人。

进一步的，所述任务模型包括监控算法处理模型、故障算法处理模型、加载充电策略模型以及回库点监控模型。

进一步的，所述当前状态信息包括启动状态信息、运行状态信息、电量状态信息以及位置状态信息。

进一步的，作业管理系统从机器人处获取机器人的当前状态信息，包括：作业管理系统周期性向机器人发送获取当前状态指令，机器人接收并基于该指令向作业管理系统发送当前状态信息，作业管理系统接收当前状态信息并进行任务模型匹配。

进一步的，作业管理系统查找与当前状态信息相匹配的任务模型，包括：作业管理系统按监控算法处理模型启动状态信息并向监控用户或三方系统推送监控结果，监控用户或三方系统接收并基于该监控结果启动或暂停机器人。

进一步的，作业管理系统查找与当前状态信息相匹配的任务模型，包括：作业管理系统按故障算法处理模型处理运行状态信息并向监控用户或三方系统推送故障结果，监控用户或三方系统接收并基于该故障结果给出故障处理意见。

进一步的，作业管理系统查找与当前状态信息相匹配的任务模型，包括：作业管理系统加载充电策略模型并通过充电算法依据策略处理电量状态信息，当电量小于等于策略约定下限时，作业管理系统调度机器人去充电。

进一步的，当电量大于策略约定下限且有业务需求时，作业管理系统调度机器人响应业务指令，当电量大于策略约定下限且无业务需求时，作业管理系统调度机器人前往回库点待命。

进一步的，作业管理系统查找与当前状态信息相匹配的任务模型，包括：作业管理系统基于机器人的位置信息实时监控回库点是否有机器人，并计算回库点有机器人情况下该回库点对应的车库信息，基于计算的车库信息调度机器人回对应车库待命。

一种机器人作业管理系统，包括：

获取模块，用于获取机器人的当前状态信息；

监控模型算法处理模块，用于对基于获取模块所获取的当前状态信息进行模型算法处理，并将处理结果推送给监控用户及三方系统；

故障模型算法处理模块，用于对基于获取模块所获取的当前状态信息进行模型算法处理，并将故障结果推送给监控用户及三方系统；

充电策略模块，用于对基于获取模块所获取的当前状态信息进行充电策略处理，并基于充电处理结果通过调度模块进行相应的调度管理；

回库点监控模块，用于对基于获取模块所获取的当前状态信息进行回库点位置监控处理，并基于回库点处机器人的就位状态，通过调度模块进行相应的调度管理；

调度模块，用于使接入系统的机器人接受系统调度管理。

有益效果：

利用本发明提供的方法，服务于集群中所有加入的自主移动机器人，实时监控集群中各个机器人的工作状态，大部分故障通过故障模型算法能够自动处理，并能实现机器人的自动充电和自动回库管理。

附图说明

图1是本发明具体实施例中机器人作业管理系统方法流程图；

图2是本发明具体实施例机器人作业管理系统结构图；

图3是本发明具体实施例中机器人作业管理系统应用框架结构图；

图4是本发明具体实施例中机器人作业管理系统使用流程图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

如图1所示，一种机器人作业管理方法，包括：

s100、周期性从机器人处获取机器人的当前状态信息；

s200、查找与当前状态信息相匹配的任务模型并分配给机器人；

s300、机器人基于任务模型执行相应的任务程序。

进一步的，所述任务模型包括监控算法处理模型、故障算法处理模型、加载充电策略模型以及回库点监控模型。监控算法处理模型用于收集监控所需信息的一种数据结构，具体包括电量、运行状态、当前作业状态，同时集成操作amr、故障处理动作入口。故障算法处理模型用于收集故障信息及处理结果的一种数据结构，具体包括错误类型、错误信息、amr编号、amr名称、报错位置、报错作业单id、报错时间、处理状态、处理人、处理时间以及处理意见。

进一步的，所述当前状态信息包括启动状态信息、运行状态信息、电量状态信息以及位置状态信息。

如图2所示，一种机器人作业管理系统，包括：

获取模块100，用于获取机器人的当前状态信息；

监控模型算法处理模块200，用于对基于获取模块所获取的当前状态信息进行模型算法处理，并将处理结果推送给监控用户及三方系统；

故障模型算法处理模块300，用于对基于获取模块所获取的当前状态信息进行模型算法处理，并将故障结果推送给监控用户及三方系统；

充电策略模块400，用于对基于获取模块所获取的当前状态信息进行充电策略处理，并基于充电处理结果通过调度模块进行相应的调度管理；

回库点监控模块500，用于对基于获取模块所获取的当前状态信息进行回库点位置监控处理，并基于回库点处机器人的就位状态，通过调度模块进行相应的调度管理；

调度模块600，用于使接入系统的机器人接受系统调度管理。

优选的，还包括路径规划模块，用于自主规划机器人的行进路径，实现集群避让功能。

下面通过具体实施例对机器人作业管理方法及系统进行进一步地说明：

如图3-4所示，监控用户包括多个用户，监控用户直接操作作业管理系统，三方系统为多个系统组成的三方对接系统，三方对接系统通过对外接口与作业管理系统相连接，机器人可以是不同品牌的机器人，但需要是自主移动机器人(amr)。

作业管理系统操作流程包括：实时运行监控、实时故障处理、自动充电处理以及自动回库处理，具体为：

实现实时运行监控流程：

第一步：实时获取机器人当前状态信息；

第二步：按监控模型算法处理业务动作及机器人状态信息；

第三步：推送监控结果给用户或对接三方系统；

第四步：发现问题时，可实时发送启动或停止机器人指令；

第五步：根据启动/停止机器人指令控制机器人启动或停止。

按监控模型算法收集监控所需信息的步骤为：

第一步：作业管理系统后台自动定时(间隔5秒)获取监控模型数据；

第二步：作业管理系统前端自动定时(间隔3秒)加载监控模型数据并在监控界面展现；

第三步：若发现有故障信息，立即在监控界面显示故障处理动作，等待用户进行处理。

作业管理系统周期性向机器人发送获取当前状态指令，机器人接收并基于该指令向作业管理系统发送当前状态信息，作业管理系统接收当前状态信息并进行任务模型匹配。作业管理系统按监控算法处理模型启动状态信息并向监控用户或三方系统推送监控结果，监控用户或三方系统接收并基于该监控结果向作业管理系统发送启动或暂停机器人指令，作业管理系统接收并基于该指令向机器人下达启动或暂停指令，机器人接收并基于启动或暂停指令对应执行启动或暂停动作。其中，监控算法处理模型用于收集监控所需信息的一种数据结构，具体包括电量、运行状态、当前作业状态，同时集成操作amr、故障处理动作入口。

实现实时故障处理流程：

第一步：实时获取机器人当前状态信息；

第二步：按故障模型算法处理业务动作及机器人状态信息；

第三步：推送故障结果；

第四步：自动或手动处理故障意见。

故障算法处理流程为：

第一步：用户随时查看监控画面；

第二步：发现监控画面有故障处理动作提示，进行故障处理；

第三步：根据提示的故障信息，找到故障点，确定故障解决方法，解决故障并回填处理意见；

第四步：故障处理完毕后，作业系统自动关闭故障处理提示。

作业管理系统周期性向机器人发送获取当前状态指令，机器人接收并基于该指令向作业管理系统发送当前状态信息，作业管理系统接收当前状态信息并进行任务模型匹配。作业管理系统按故障算法处理模型处理运行状态信息并向监控用户或三方系统推送故障结果，监控用户或三方系统接收并基于该故障结果给出故障处理意见信息，故障处理意见信息包括自动处理故障或手动处理故障，作业管理信息接收故障处理意见信息并基于该信息对故障进行相应的自动或手动处理。自动处理故障是指作业管理系统根据故障结果自动生成处理意见并屏蔽故障信息，手动处理故障是指系统没法判断，需要人工来参与判断并填写故障处理意见。其中，故障算法处理模型用于收集故障信息及处理结果的一种数据结构，具体包括错误类型、错误信息、amr编号、amr名称、报错位置、报错作业单id、报错时间、处理状态、处理人、处理时间以及处理意见。

实时自动充电处理流程：

第一步：实时获取机器人当前状态信息；

第二步：加载充电策略；

第三步：实时充电算法依据策略实时监控集群中各机器人当前电量；

第四步：电量小于策略约定下限时，调度机器人去充电；

第五步：电量大于策略约定上限时，调度机器人到车库待命；

第六步：电量大于策略约定可用阀值但未到策略约定上限时，若这时有业务需求立即停止充电去相应业务需求；

第七步：调度机器人响应业务指令。

作业管理系统周期性向机器人发送获取当前状态指令，机器人接收并基于该指令向作业管理系统发送当前状态信息，作业管理系统接收当前状态信息并进行任务模型匹配。作业管理系统加载充电策略模型并通过充电算法依据策略处理电量状态信息，当电量小于等于策略约定下限时，作业管理系统调度机器人去充电，优选的设定策略约定上限，使得作业管理系统优先调度电量低的机器人进行工作，从而减少机器人的充电次数，延长机器人的电池使用寿命，当电量大于策略约定上限时，作业管理系统调度机器人前往回库点待命，直到低电量机器人均处于业务运输状态时才调度电量大于策略约定上限的机器人响应业务指令，当电量大于策略约定下限且无业务需求时，作业管理系统调度机器人前往回库点待命。

实时自动回库处理流程：

第一步：实时获取机器人当前状态信息；

第二步：实时监控所有回库点是否有机器人；

第三步：回库点有机器人且处于就绪状态，计算该回库点对应的车库点；

第四步：调度机器人到车库待命。

作业管理系统周期性向机器人发送获取当前状态指令，机器人接收并基于该指令向作业管理系统发送当前状态信息，作业管理系统接收当前状态信息并进行任务模型匹配。作业管理系统基于机器人的位置信息实时监控回库点是否有机器人，并计算回库点有机器人情况下该回库点对应的车库信息，基于计算的车库信息调度机器人回对应车库待命。回库点是地图上预先指定的专用点，amr作业完成后都会停靠到该点，作业管理系统检测到该点有amr机器人时就会计算该amr机器人对应的车库停靠点，然后将amr机器人调度到车库点。车库点是停靠amr机器人的专用点，其计算逻辑是，在数据库查找当前amr指定的车库点，该数据库为预先设置好的匹配数据库，包括每个车库点对应的多个amr机器人，作业管理系统在获取机器人当前状态信息时需要同时获取机器人设备信息，根据机器人设备信息对应在数据库内查找车库点信息，然后将目的地车库点信息发送至调度模块，调度模块根据当前回库点及车库点的地图信息，调度机器人回库路径。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

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