一种交管危险区域的控制方法

摘要

本发明涉及一种交管危险区域的控制方法，包括：在交管危险区域的机器人数量超过第一阈值时，交管危险区域内的至少一台机器人接收交管系统的建立网络请求；交管危险区域内的至少一台机器人基于局部通信网络获取交管危险区域内的每一机器人的精确位置信息并与交管系统交互；至少一台机器人接收交管系统下发交管危险区域内所有机器人中每一机器人的路径信息，并基于所述精确位置信息和路径信息获取交管危险区域中每一机器人的最优路径，通过局部通信网络发送对应的机器人，使接收最优路径的机器人执行最优路径以避免交管危险区域内的碰撞。本发明的方法能够有效避免交管危险区域内机器人的碰撞风险，并提高交管危险区域的通行效率。

权利要求

1.一种交管危险区域的控制方法，其特征在于，包括：

S10、在交管危险区域的机器人数量超过第一阈值时，所述交管危险区域内的至少一台机器人接收交管系统的建立网络请求，所述建立网络请求用于使指定机器人建立所述交管危险区域的局部通信网络；

S20、所述交管危险区域内的至少一台机器人基于局部通信网络获取该交管危险区域内每一台机器人的精确位置信息，或者至少一台机器人与交管系统交互获取该交管危险区域内每一台机器人的精确位置信息；

S30、所述交管危险区域内的至少一台机器人接收所述交管系统下发所述交管危险区域内所有机器人中每一机器人的路径信息，并基于所述精确位置信息和路径信息获取所述交管危险区域中每一机器人的最优路径，通过局部通信网络发送给对应的机器人，使接收最优路径的机器人执行最优路径以避免所述交管危险区域内的碰撞；

其中，检测机器人为所述交管系统基于所述交管危险区域内的机器人标识，确定所述交管危险区域内的、用于获取所述交管危险区域内每一机器人在全局地图中的精确位置信息的机器人；

所述S20包括：检测机器人接收所述交管系统发送的所述交管危险区域内各机器人的标准机器人特征、第一位置信息，所述第一位置信息为各机器人向交管系统上报的位置信息，所述标准机器人特征是指预先给定的机器人固有的用于识别和定位的特征；

或者，检测机器人通过所述局部通信网络直接从所述交管危险区域内其他各机器人处获取其他各机器人的标准机器人特征、第一位置信息；

所述检测机器人根据第一位置信息计算得到交管危险区域内各机器人相对于所述检测机器人的第二位置信息；

检测机器人采用该检测机器人的辅助组件对周边环境进行检测，得到第一检测数据；

并在第一检测数据中搜索交管危险区域内其他机器人的特征数据；

将待搜索的其他机器人称为目标机器人，在搜索过程中，根据第二位置信息获取任一目标机器人在第一检测数据中的预估区域，且在第一检测数据的该预估区域中搜索该目标机器人的特征数据；

所述检测机器人基于搜索到的每一目标机器人的特征数据、第二位置信息，判断每一目标机器人是否满足指定的第一条件，若不满足，则向交管系统上报目标机器人的偏差信息；

以及，所述检测机器人基于第二位置信息和第一检测数据中搜索到的每一目标机器人的特征数据，获取交管危险区域内每一目标机器人在全局地图中的精确位置信息。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述S10之前，控制方法包括：所述交管系统周期性统计所述交管危险区域内的机器人数量，并判断所述机器人数量是否超过第一阈值，若是，则执行步骤S10；

以及所述交管系统基于所述交管危险区域内的机器人标识，还确定所述交管危险区域内的组建机器人和决策机器人；

所述组建机器人用于建立所述交管危险区域的局部通信网络；

所述决策机器人用于获取所述交管危险区域内每一机器人的最优路径。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述S10包括：所述交管系统向所述交管危险区域内的组建机器人发送建立网络请求；所述建立网络请求包括：组建机器人标识、局部通信网络名称、以及需要连接该局部通信网络的交管危险区域内所有移动机器人的身份信息标识，即网络参与者标识。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：

所述交管系统采用广播方式发布所述建立网络请求，所述交管危险区域的组建机器人接收到所述建立网络请求后，建立所述交管危险区域的局部通信网络，且所述交管危险区域的所有机器人根据建立网络请求中的网络参与者标识连接所述局部通信网络；

其中，任一机器人连接所述局部通信网络需要经过一个组建机器人的校验，连接所述局部通信网络的所有机器人能够相互通信。

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，指定的第一条件包括：

1）目标机器人的特征数据在第一检测数据中所处的位置与其对应的第二位置信息偏差小于给定的第一阈值；

2）目标机器人的特征数据与该目标机器人的标准机器人特征匹配度大于给定的第二阈值。

6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

所述检测机器人为多个时，所述交管系统与所有的检测机器人通信以选择一台检测机器人获取交管危险区域内的每一机器人的精确位置信息；

或者，

每一台检测机器人获取交管危险区域中任意两台目标机器人k, t之间的精确相对位置，并采用滤波或加权平均方式获取每一目标机器人的精确位置信息。

7.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述S30包括：决策机器人根据交管危险区域内每一机器人在全局地图中的精确位置信息和路径信息中预先给定的移动目标节点信息，采用所述路径优化规则同时生成所有机器人的最优路径；

所述路径优化规则包括：

第一、各机器人之间互相不碰撞；

第二、各机器人不碰撞其他障碍物；

第二、各机器人生成的最优路径长度之和最短；

第三、最优路径的终点坐标为各机器人移动目标节点的坐标。

8.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，检测机器人采用该检测机器人的辅助组件对周边环境进行检测，得到第一检测数据，包括：所述检测机器人的采集装置检测相邻机器人的二维码或图片标记特征；

或者，所述检测机器人的激光雷达检测相邻机器人的反光贴或轮廓信息；

或者，所述检测机器人的深度相机检测相邻机器人的几何特征信息。

9.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：组建机器人离开所述交管危险区域后关闭所述局部通信网络，或者，检测机器人离开所述交管危险区域后关闭所述局部通信网络，或者，在交管危险区域监测到当前的目标机器人离开所述交管危险区域时，通知所述目标机器人关闭所述局部通信网络；

或者，交管系统监测到交管危险区域内机器人数量小于第一阈值，通知交管危险区域内所有机器人关闭所述局部通信网络。

10.一种交管系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，具体执行上述权利要求1至9任一所述的交管危险区域的控制方法。

说明书

一种交管危险区域的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种交管危险区域的控制方法。

背景技术

[0002] 目前，在仓库等移动机器人应用场景，往往是多台或几十台机器人共同工作，由于运行区域在空间上的有限性，在一些重要的流量较大的交叉路口/环形路径/机器人自转等区域（不失一般性，将这类区域称为交管危险区域），不可避免地会发生冲突，在这些位置往往移动机器人之间相隔的距离较近，如果移动机器人障碍物检测存在盲区，会导致机器人发生碰撞事故，有可能导致机器人本身的损坏或者是运输物料的损失。同时，多台移动机器人通过这些易拥堵的区域时，交管策略的优劣将决定整个系统的运行效率，如果出现死锁等堵塞情况，甚至需要人工干预才能解决，将会严重影响运输的效率。

[0003] 业内对上述场景的解决方法是采用路径与节点表示整个移动机器人运行区域，其中节点是机器人工作，上下料，充电，休息的地方以及多条路径交叉路口，这些节点采用其在地图上的坐标表示，而路径是连接某两个节点之间的机器人可以运行的道路，可以采用路径始末两个节点的坐标表示，交管的基本原则是同一时刻在同一个交管区域（比如一个节点或一条路径）只允许一个机器人占有。基于上述原则，目前常见的交管方法（如基于调度规则的方法，基于时间窗口的优化方法等），其解决的主要问题是在有多台机器人申请同一交管区域/同一片紧耦合的交管区域时，如何确定最优交管区域分配顺序，提高多台机器人通过拥挤路径的效率，同时防止出现死锁等交通堵塞问题。

[0004] 然而，目前所有的交管方法都需要通过无线网络与机器人进行通信交互，实时获取每台机器人当前所处的位置，进而根据反馈上来的各机器人的位置关系进行交管策略计算。然而，这种交管计算方式存在下面所述的两个问题：

[0005] 1）由于各机器人上传感器的不一致性，传感器外参标定的不一致性，定位算法存在误差，各台机器人上报给交管系统的自己所在位置是必然存在误差及不一致性的，导致交管系统得到的机器人与机器人之间相对的位置关系是不精确的，存在一定的误差。而由于上述误差的存在，在交管危险区域，交管策略必须保留较大的裕量和等待空间，确保多机器人之间的安全距离，无法最大化利用空间，提高移动机器人的通过率。

[0006] 2）各台机器人与交管系统的服务器之间通信时延和不确定性，特别的，目前大量交管系统使用WIFI网络与移动机器人进行通信，存在两个或多个AP（Access Point，无线接入点）之间切换时机器人短时间掉线的问题，因此，交管系统获得的各机器人的位置信息是存在一定时延的，为保证机器人的整个运行系统安全，在交管危险区域，交管策略必须保留较大的裕量给多台机器人之间确保运行安全。

[0007] 故，由于多机器人之间定位信息的不一致性和存在误差，以及多机器人与交管系统之间通信的不确定性与时延性，没有实现对于互相交汇的各机器人运行的精细化控制。

发明内容

[0008] （一）要解决的技术问题

[0009] 鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种交管危险区域的控制方法。

[0010] （二）技术方案

[0011] 为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

[0012] 第一方面，本发明实施例提供一种交管危险区域的控制方法，包括：

[0013] S10、在交管危险区域的机器人数量超过第一阈值时，所述交管危险区域内的至少一台机器人接收交管系统的建立网络请求，所述建立网络请求用于使指定机器人建立所述交管危险区域的局部通信网络；

[0014] S20、所述交管危险区域内的至少一台机器人基于局部通信网络获取该交管危险区域内每一台机器人的精确位置信息，和/或，至少一台机器人与交管系统交互获取该交管危险区域内每一台机器人的精确位置信息；

[0015] S30、所述交管危险区域内的至少一个机器人接收所述交管系统下发所述交管危险区域内所有机器人中每一机器人的路径信息（如移动目标节点信息），并基于所述精确位置信息和路径信息获取所述交管危险区域中每一机器人的最优路径，通过局部通信网络发送给对应的机器人，使接收最优路径的机器人执行最优路径以避免所述交管危险区域内的碰撞。

[0016] 可选地，所述S10之前，控制方法包括：

[0017] 所述交管系统周期性统计所述交管危险区域内的机器人数量，并判断所述机器人数量是否超过第一阈值，若是，则执行步骤S10；

[0018] 以及所述交管系统基于所述交管危险区域内的机器人标识，确定所述交管危险区域内的组建机器人、检测机器人和决策机器人；

[0019] 所述组建机器人用于建立所述交管危险区域的局部通信网络；

[0020] 所述检测机器人用于获取所述交管危险区域内每一机器人在全局地图中的精确位置信息；

[0021] 所述决策机器人用于获取所述交管危险区域内每一机器人的最优路径。

[0022] 可选地，所述S10包括：

[0023] 所述交管系统向所述交管危险区域内的组建机器人发送建立网络请求；所述建立网络请求包括：组建机器人标识、局部通信网络名称、以及需要连接该局部通信网络的交管危险区域内所有移动机器人的身份信息标识，即网络参与者标识。

[0024] 可选地，所述交管系统采用广播方式发布所述建立网络请求，所述交管危险区域的组建机器人接收到所述建立网络请求后，建立所述交管危险区域的局部通信网络，且所述交管危险区域的所有机器人根据建立网络请求中的网络参与者标识连接所述局部通信网络；

[0025] 其中，任一机器人连接所述局部通信网络需要经过一个组建机器人的校验，连接所述局部通信网络的所有机器人能够相互通信。

[0026] 可选地，所述S20包括：

[0027] 检测机器人接收所述交管系统发送的所述交管危险区域内各机器人的标准机器人特征、第一位置信息，所述第一位置信息为各机器人向交管系统上报的位置信息，所述标准机器人特征是指预先给定的机器人固有的用于识别和定位的特征；或者，检测机器人通过所述局部通信网络直接从所述交管危险区域内其他各机器人处获取其他各机器人的标准机器人特征、第一位置信息；

[0028] 所述检测机器人根据第一位置信息计算得到交管危险区域内各机器人相对于所述检测机器人的第二位置信息；

[0029] 检测机器人采用该检测机器人的辅助组件对周边环境进行检测，得到第一检测数据；并在第一检测数据中搜索交管危险区域内其他机器人的特征数据；

[0030] 其中，将待搜索的其他机器人称为目标机器人，在搜索过程中，并不需要在全部第一检测数据中搜索每一目标机器人的特征数据，而是根据第二位置信息可以获取任一目标机器人在第一检测数据中的预估区域，只要在第一检测数据的该预估区域中搜索该目标机器人的特征数据。

[0031] 所述检测机器人基于搜索到的每一目标机器人的特征数据、第二位置信息，判断每一目标机器人是否满足指定的第一条件，若不满足，则向交管系统上报目标机器人的偏差信息；该处的偏差信息是指目标机器人的特征数据未在第一检测数据中出现，无法同时满足下述第一条件中的1）和2），进而得到的偏差信息；

[0032] 以及，所述检测机器人基于第二位置信息和第一检测数据中搜索到的每一目标机器人的特征数据，获取交管危险区域内每一目标机器人在全局地图中的精确位置信息。

[0033] 可选地，指定的第一条件包括：

[0034] 1）目标机器人的特征数据在第一检测数据中所处的位置与其对应的第二位置信息偏差小于给定的第一阈值；

[0035] 2）目标机器人的特征数据与该目标机器人的标准机器人特征匹配度大于给定的第二阈值。

[0036] 可选地，所述检测机器人为多个时，所述交管系统与所有的检测机器人通信以选择一个检测机器人获取交管危险区域内的每一机器人在全局地图中的精确位置信息；

[0037] 或者，每一个检测机器人获取交管危险区域中任意两台目标机器人k, t之间的精确相对位置，并采用滤波或加权平均方式获取每一目标机器人在全局地图中的精确位置信息。

[0038] 可选地，所述S30包括：

[0039] 决策机器人根据交管危险区域内所有机器人中每一机器人在全局地图中的精确位置信息和路径信息中预先给定的移动目标节点信息，采用所述路径优化规则同时生成所有机器人的最优路径；

[0040] 所述路径优化规则包括：

[0041] 第一、各机器人之间互相不碰撞；

[0042] 第二、各机器人不碰撞其他障碍物；

[0043] 第二、各机器人生成的最优路径长度之和最短；

[0044] 第三、最优路径的终点坐标为各机器人移动目标节点的坐标。

[0045] 可选地，检测机器人采用该检测机器人的辅助组件对周边环境进行检测，得到第一检测数据，包括：

[0046] 所述检测机器人的采集装置检测相邻机器人的二维码或图片标记特征；

[0047] 或者，所述检测机器人的激光雷达检测相邻机器人的反光贴或轮廓信息；

[0048] 或者，所述检测机器人的深度相机检测相邻机器人的几何特征信息。

[0049] 可选地，所述控制方法还包括：

[0050] 组建机器人离开所述交管危险区域后关闭所述局部通信网络，

[0051] 或者，检测机器人离开所述交管危险区域后关闭所述局部通信网络，

[0052] 或者，在交管危险区域监测到当前的目标机器人离开所述交管危险区域时，通知所述目标机器人关闭所述局部通信网络；

[0053] 或者，交管系统监测到交管危险区域内机器人数量小于第一阈值，通知交管危险区域内所有机器人关闭所述局部通信网络。

[0054] 第二方面，本发明实施例还提供一种交管系统，其包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序并执行上述第一方面任一所述的交管危险区域的控制方法的步骤。

[0055] （三）有益效果

[0056] 本发明实施例的方法中采用移动机器人实时检测同处于交管危险区域的其他移动机器人，精确计算出交管危险区域内各移动机器人的相对位置关系，根据上述定量的精确的位置关系，可以精准的计算交管危险区域内机器人最优的运行路径，上述精细化的操作相较于传统的交管方法在通过效率上将有显著提升，且可以彻底避免交管危险区域内机器人之间潜在的碰撞风险。

[0057] 本发明实施例的方法中建立的局部通信网络由于是处于同一交管危险区域内的所有移动机器人建立并连接，因此各机器人之间距离很近，相较于传统交管系统一台交管服务器通过无线网络控制所有移动机器人的方法，本发明方法能够有效确保通信的可靠性与实时性，进而确保各移动机器人执行运动路径的同步与准确性。

[0058] 本发明实施例的方法与现有的移动机器人的交管系统具有良好的兼容性，可以作为一个加强功能模块/组件无缝添加至主流的现有交管系统，且用以检测其他移动机器人的传感器亦可复用移动机器人上自带的定位传感器或避障传感器。

[0059] 本发明实施例的控制方法有效保证交管系统的运行安全，无碰撞发生。

附图说明

[0060] 图1为本发明一实施例提供的交管危险区域的控制方法的流程示意图；

[0061] 图2为本发明另一实施例提供的交管危险区域的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

[0062] 为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

[0063] 本发明实施例的交管系统为调度系统的子系统，其调度系统是集成在控制装置的计算机程序。另外，本实施例的机器人/移动机器人均可为AGV，部分实施例中使用机器人，部分实施例中使用移动机器人，其含义相同。

[0064] 本发明实施例的交管危险区域为预先在机器人运行的拓扑网络中指定的区域，且每一交管危险区域内预先设置有能够承载的机器人数量的第一阈值。

[0065] 需要说明的是，本发明实施例中在交管危险区域的机器人数量超过第一阈值时，指定组建机器人、检测机器人、决策机器人。本实施例中的组建机器人和检测机器人可不限定为一台。

[0066] 实施例一

[0067] 如图1所示，本发明实施例提供一种交管危险区域的控制方法，其具体实现方法包括下述步骤：

[0068] S10、在交管危险区域的机器人数量超过第一阈值时，所述交管危险区域内的至少一个机器人接收交管系统的建立网络请求，所述建立网络请求用于使指定机器人建立所述交管危险区域的局部通信网络；

[0069] S20、交管危险区域内的至少一台机器人基于局部通信网络获取该交管危险区域内每一台机器人的精确位置信息，或者至少一台机器人与交管系统交互获取该交管危险区域内每一台机器人的精确位置信息。

[0070] 举例来说，交管危险区域的至少一台机器人可为检测机器人，该检测机器人可以通过局部通信网络中两两机器人通信方式，获取相邻的且属于交管危险区域内的机器人的位置信息，进而确定交管危险区域内所有机器人在全局地图中的精确位置信息，以传输至步骤S30中的决策机器人。

[0071] 在另外可能的实现方式中，检测机器人可以与交管系统交互，接收交管系统下发的交管危险区域内各机器人的标准机器人特征、第一位置信息（原机器人向交管系统上报的位置信息）等，进而借助于检测机器人的辅助组件获取交管危险区域内所有机器人在全局地图中的精确位置信息，以传输至步骤S30中的决策机器人。

[0072] 在其他的实现方式中，检测机器人亦可通过局部通信网络直接从交管危险区域内其他各机器人处获取交管危险区域内其他各机器人的标准机器人特征和第一位置信息，进而借助于检测机器人的辅助组件获取交管危险区域内所有机器人在全局地图中的精确位置信息，以传输至步骤S30中的决策机器人。

[0073] S30、交管危险区域内的至少一个机器人接收所述交管系统下发的所述交管危险区域内所有机器人中每一机器人的路径信息，并基于所述精确位置信息和路径信息获取所述交管危险区域中每一机器人的最优路径，通过局部通信网络发送给对应的机器人，使接收最优路径的机器人执行最优路径以避免所述交管危险区域内的碰撞。

[0074] 可理解的是，该步骤S30的执行主体可为决策机器人，该决策机器人可以是步骤S20中的检测机器人，同时还可以是步骤S10中的建立局部通信网络的组建机器人。在其他实施例中，步骤S10、步骤S20和步骤S30的执行主体各机器人可以不同，其均为交管危险区域内的机器人。交管系统可根据实际需要和各机器人的性能及处理效率选择步骤S10、步骤S20和步骤S30的执行主体。

[0075] 本实施例的方法中采用移动机器人实时检测同处于交管危险区域的其他移动机器人，精确计算出交管危险区域内各移动机器人的相对位置关系，根据上述定量的精确的位置关系，可以精准的计算交管危险区域内机器人最优的运行路径即最优路径，上述精细化的操作相较于传统的交管方法在通过效率上将有显著提升，且可以彻底避免交管危险区域内机器人之间潜在的碰撞风险。

[0076] 实施例二

[0077] 本发明实施例提供一种交管危险区域内多机器人的控制方法，其目的是提升交管危险区域移动机器人的通过效率。具体而言，处于交管危险区域的所有移动机器人建立临时的局部通信网络，交管危险区域中任一移动机器人实时检测同处于交管危险区域的其他移动机器人，精确计算出交管危险区域内各移动机器人的相对位置关系；基于上述的位置关系、交管系统下发的各移动机器人的运行路径、预先给定的机器人几何尺寸，计算得到各移动机器人的下一步的最优运动路径；通过局部通信网络下发至交管危险区域的所有移动机器人执行，以实现各机器人无碰撞、无死锁，最大化交管危险区域的机器人通过效率，同时有效避免现有技术中的热点/AP切换掉线的技术问题。

[0078] 为更好的理解本实施例的方法，下面结合图2进行详细说明：

[0079] S1.交管系统实时统计某个交管危险区域的移动机器人数量，若大于预先给定的第一阈值，说明该交管区域比较拥挤，存在危险，则执行步骤S2，否则，继续执行实时统计的过程。

[0080] S2.交管系统确定交管危险区域内移动机器人的数量超过第一阈值，则根据交管危险区域内机器人标识，确定该交管危险区域内的组建机器人、检测机器人和决策机器人；

[0081] 交管系统向交管危险区域内的组建机器人发送建立网络请求，使得各组件机器人建立局部通信网络，且交管危险区域内的所有机器人申请连接到该局部通信网络。

[0082] 具体地，组建机器人用于建立交管危险区域的局部通信网络；

[0083] 检测机器人用于获取交管危险区域内的每一移动机器人的位置信息和偏差信息，例如精确位置信息，若与自身上报的位置存在偏差信息，则上报交管系统等。

[0084] 决策机器人可用于获取交管危险区域内每一移动机器人的最优路径。

[0085] 本实施例中的建立网络请求可包括：组建机器人标识、局部通信网络名称、需要连接到该局部通信网络的交管危险区域内所有移动机器人的身份信息标识（即网络参与者标识）。

[0086] 在实际应用中，建立网络请求可由交管系统采用广播方式发布，接收到建立网络请求后基于组建机器人标识建立该局部通信网络名称的局部通信网络，各机器人基于网络参与者标识申请连接到局部通信网络。

[0087] 通常，申请连接局部通信网络的机器人需要经由组建机器人进行校验，与网络参与者标识匹配的机器人可接入局部通信网络。

[0088] 在上述的局部通信网络中，所有连接到局部通信网络中的机器人均可通信。本实施例中局部通信网络的带宽需确保各机器人之间信息交互，控制指令下发的实时性。

[0089] S3.检测机器人检测同处于交管危险区域的其他移动机器人的精确位置。

[0090] 举例来说，检测机器人采用辅助组件（如传感器）对周边环境进行检测，得到第一检测数据；检测机器人在第一检测数据中搜索交管危险区域内所有其他机器人（以下简称为目标机器人）的特征数据，搜索到的目标机器人的特征数据需满足以下两个条件：

[0091] 1）目标机器人的特征数据在第一检测数据中所处的位置与其对应的第二位置信息偏差小于给定的第一阈值；

[0092] 2）目标机器人的特征数据与该目标机器人的标准机器人特征匹配度大于给定的第二阈值。

[0093] 如果存在有目标机器人的特征数据未在第一检测数据中发现（即无法同时满足上述两个条件），则结束本次计算，返回异常，即通知交管系统有机器人上报的位置存在偏差；否则，基于第一检测数据中目标机器人的特征数据计算得到所有目标机器人相对于检测机器人的精确位置，即计算得到交管危险区域中任意两台机器人k, t之间的精确相对位置。

[0094] 在实际应用中，若检测机器人为多台时，可选择一台检测机器人进行精确位置的计算。或者，每一台检测机器人均计算得到交管危险区域中任意两台机器人k, t之间的精确相对位置，不同检测机器人获得的相对位置值必然存在检测误差，因此，可以采用滤波，加权平均等方法对所有检测机器人的检测结果进行处理，得到交管危险区域内任意两个机器人之间的精确位置信息。

[0095] 然后，基于交管危险区域内的任意两个机器人的精确位置，选择交管危险区域内任一机器人r的第一位置作为基准，计算得到所有机器人在全局地图上的精确位置；基于全局地图上的精确位置和预先给定的移动目标节点信息，采用路径优化方法同时生成所有机器人的最优路径。

[0096] 具体可通过下述子步骤S301至S305进行说明。

[0097] S301.假设交管危险区域共有n台机器人，交管系统获得各机器人位置P1，P2,…Pn, 其中第i台机器人为检测机器人，则其他机器人相对于检测机器人的位置Pij等于：

[0098]

[0099] S302.Pij为第j台机器人相对于检测机器人i的大致位置，在检测机器人i的传感器对应检测区域数据中寻找是否有满足移动机器人特征的数据，如果有，则进入S303,否则，结束本次计算，返回异常，通知交管系统有车辆上报位置严重偏差；

[0100] S303.利用步骤S302中传感器检测到的移动机器人特征数据，与已知的移动机器人特征进行精确匹配计算，得到第j台机器人相对于检测机器人的精确位置 ，重复上述步骤，直到得到交管危险区域中所有机器人相对于检测机器人的精确位置，进一步，得到进入步骤S304;

[0101] S304.计算得到交管危险区域中任意两台机器人k, t之间的精确相对位置如下：

[0102]

[0103] S305.选择交管危险区域内任一机器人r的第一位置 作为基准，得到所有机器人在全局地图上的精确位置，其中，任一机器人j在全局地图上的精确位置如下 ：

[0104]

[0105] 上述检测机器人使用的辅助组件可以为彩色相机、激光雷达、深度相机等，其中彩色相机检测二维码或其他图片标记特征，激光雷达检测反光贴或轮廓信息，深度相机检测几何特征信息。

[0106] 其中，S303步骤中所述的特征进行精确匹配计算，对于彩色相机检测的二维码信息而言，就是通过二维码直接计算相对位置，对于激光雷达检测反光贴或轮廓特征，则采用ICP点云匹配方法计算相对位置，对于深度相机检测几何特征信息则采用3D ICP点云匹配方法计算相对位置。

[0107] S4.决策机器人根据交管危险区域内每一机器人在全局地图中的精确位置信息和路径信息中预先给定的移动目标节点信息，采用所述路径优化规则同时生成所有机器人的最优路径。

[0108] 在实际应用中，在生成最优路径的过程中，需要遵循下述的路径优化规则：

[0109] 1）不互相碰撞及碰撞其他障碍物，因此计算中需要考虑机器人几何尺寸；其他障碍物包括运行环境中的设备，墙壁，桌椅等机器人可能碰撞的任意物体；

[0110] 2）避让路径尽量短，也就是说与调度系统下发的各移动机器人的原有运行路径尽量靠近；即各机器人生成的最优路径长度之和最短；

[0111] 3）路径的最终目标与原有规划的路径基本相同。

[0112] 举例来说，可以采用启发式A*算法或遗传算法等人工智能算法或DWA等算法生成最优路径。

[0113] S5.决策机器人通过局部通信网络将计算得到各移动机器人的下一步的最优路径发送给交管危险区域内的所对应的机器人，这些机器人执行各自的运动控制沿这些运动路径移动。

[0114] S6.组建机器人离开所述交管危险区域后关闭所述局部通信网络。

[0115] 在实际应用中，上述步骤S6可为：检测机器人离开所述交管危险区域后关闭所述局部通信网络，或者，在交管危险区域监测到当前的目标机器人离开所述交管危险区域时，通知所述目标机器人关闭所述局部通信网络。

[0116] 需要说明的是，在上述步骤S2中，如果存在有目标机器人的特征数据未在第一检测数据中发现（即无法同时满足上述两个条件），则结束本次计算，返回异常，通知交管系统有车辆上报位置严重偏差；否则，基于第一检测数据中目标机器人的特征数据计算得到所有目标机器人相对于检测机器人的精确位置。即机器人未在自身上报的位置附近，属于严重的丢失定位问题，机器人不在预定的行驶路线上，存在阻塞交通、误入生产管控区域，碰撞生产设备等各种风险，因此需要抛出异常需要人工干预了。

[0117] 本实施例的方法中采用移动机器人实时检测同处于交管危险区域的其他移动机器人，精确计算出交管危险区域内各移动机器人的相对位置关系，根据上述定量的精确的位置关系，可以精准的计算交管危险区域内机器人最优的运行路径，上述精细化的操作相较于传统的交管方法在通过效率上将有显著提升，且可以彻底避免交管危险区域内机器人之间潜在的碰撞风险。

[0118] 本实施例的方法与现有的移动机器人系统具有良好的兼容性，可以作为一个加强功能模块无缝添加至主流的现有交管系统，且用以检测其他移动机器人的传感器亦可复用移动机器人上自带的定位传感器或避障传感器。

[0119] 实施例三

[0120] 本实施例还提供一种交管系统，交管系统包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，具体执行上述实施例一或实施例二任一所述的交管危险区域的控制方法的步骤。

[0121] 另外，本实施例还提供一种控制装置，所述交管系统集成在控制装置中，该控制装置可包括：存储器和处理器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现执行上述实施例一和实施例二任一所述的交管危险区域的控制方法的步骤。

[0122] 具体地，控制装置可包括：至少一个处理器、至少一个存储器、至少一个网络接口和/或其他的用户接口。电子设备中的各个组件通过总线系统耦合在一起。可理解，总线系统用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。

[0123] 另一方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其用于存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的交管危险区域的控制方法的步骤。

[0124] 应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。

[0125] 此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0126] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

[0127] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。