CN107491049A - 一种多设备协同作业方法和协同作业装置 - Google Patents
一种多设备协同作业方法和协同作业装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种多设备协同作业方法，通过优化各设备间协同方式的方法，实现多个设备对整体任务的分工合作，有效避免了多个设备共同合作时对某些区域进行重复作业的情形，大大提高了多设备共同作业的效率；同时还提供一种协同作业装置，用于执行上述方法，能够高效率地对任务进行分工处理。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制领域，特别是指一种多设备协同作业方法和协同作业装置。
背景技术
随着自动化及智能控制技术的发展，越来越多的工作机器人开始被应用于一些传统的工作中。在常规的工作中，由于工作量较大，为了提高工作效率，常常需要采用多个相同的设备同时进行工作，以降低整体工作量的完成时间。然而在现有技术中，采用多个设备共同进行工作时，由于各设备之间缺乏通讯联系，造成各个设备各自为战的局面，难免出现工作重复的现象，造成资源浪费并降低整体工作效率。
以扫地机为例，现有技术中，扫地机均为独立作业，若同时采用多个扫地机对一较大的清洁空间进行清洁作业时，由于各个扫地机间不存在通讯联系，多个扫地机在清洁作业时难免出现重复清扫的现象，大大降低了工作效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种多设备协同作业方法和协同作业装置，能够实现多设备的分工合作，避免作业设备的重复工作。
基于上述目的本发明提供的一种多设备协同作业方法，其特征在于，应用于作为从动端的作业设备，包括：
扫描工作区域，向控制端发送扫描结果；
从所述控制端接收工作路径，按照所述工作路径执行作业任务，生成作业记录并向所述控制端发送。
可选地，所述从动端完成所述作业任务后，成为闲置作业设备，从所述控制端或重分配控制端接收补偿工作路径，按照所述补偿工作路径执行补偿性作业任务，生成作业记录并向所述控制端或所述重分配控制端发送。
可选地，当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端，将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给各闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
可选地所述作业记录包含对应作业任务的预计完成时间；当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端，将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域中所述预计完成时间大于预设的阈值的区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给各闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各所述闲置作业设备的作业记录。
可选地，所述重分配控制端将所述新的工作区域重新划分并分配给预设的用于参与补偿性作业任务的闲置作业设备。
可选地，当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端；之后，每当有作业设备成为闲置作业设备时，所述重分配控制端将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域分配给所有所述闲置作业设备，调整并分派发送正在执行补偿性作业任务的所述闲置作业设备的工作路径，生成并分派发送新成为闲置作业设备的所述闲置作业设备的工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
可选地，所述重分配客户端还执行：从所述重分配控制端接收补偿工作路径，按照所述补偿工作路径执行补偿性作业任务，生成作业记录并向所述重分配控制端发送。
本发明的另一方面，还提供一种多设备协同作业方法，应用于控制端或作为控制端的作业设备，包括：
接收各作业设备的扫描结果并汇总，构建工作区域地图；
确定各作业设备位置；
划分工作区域并生成各作业设备的工作路径；
分别向各作业设备发送对应的工作路径，并接收各作业设备的作业记录。
可选地，至少一个所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备后，控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给所有闲置作业设备，生成并分派各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
可选地，所述作业记录包含对应作业任务的预计完成时间；至少一个所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备后，控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域中所述预计完成时间大于预设的阈值的区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给所有闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
可选地，其特征在于，所述控制端将所述新的工作区域重新划分并分配给预设的用于参与补偿性作业任务的所述闲置作业设备。
可选地，每当有所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备时，控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域分配给所有闲置作业设备，调整并分派正在执行补偿性作业任务的闲置作业设备的工作路径，生成并分派新成为闲置作业设备所述限制作业设备的工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
可选地，控制端确定各作业设备位置包括：所述控制端将各所述作业设备将各所述作业设备的扫描结果汇总，对比任一所述作业设备的扫描结果与其他各所述作业设备的扫描结果，确定该作业设备的位置。
可选地，其特征在于，所述多设备协同作业方法应用于作为控制端的作业设备时，还包括：
扫描工作区域，向所述控制端发送扫描结果；
从所述控制端或重分配控制端接收工作路径，按照所述工作路径执行作业任务，生成作业记录并向所述控制端或所述重分配控制端发送。
本发明的又一方面，还提供一种多设备协同作业方法，包括前述两方面中所述的多设备协同作业方法。
可选地，作业设备在作业中发生无法继续执行作业任务的情况时，停止执行作业，发出故障信号，并退出工作区域。
本发明的再一方面，还提供一种协同作业装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明提供的一种多设备谢东作业方法方法。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种多设备协同作业方法能够高效地实现多个作业设备对同一工作区域的协同作业，通过使得不同作业设备分别执行不同子区域的作业任务，使得多个作业设备能够不重复地完成对整个区域的作业，有效杜绝了多设备同时工作时的重复作业问题，提高了多设备作业***的整体工作效率；
并且，本发明实施例提供的一种协同作业装置通过与多个协同作业装置共同工作的方式实现对整体任务的分工合作，将其中的一个以上的所述协同作业装置实施为控制端，将其余所述协同作业装置实施为从动端，有效避免了多个设备共同合作时对某些区域进行重复作业的情形，大大提高了多设备共同作业的效率。同时，所述被实施为控制端的协同作业控制装置与所述被实施为从动端的协同作业装置在一定条件下可以相互转换，实现对任务的灵活分配，确保任务分配的可靠性，提高了所有作业设备的整体利用率和工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种从动协同作业装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法的优选流程示意图
图5为本发明实施例提供的一种控制协同作业装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种协同作业装置的硬件结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种智能扫地机的底部结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种智能扫地机的作业流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法的流程示意图，所述方法应用于作为从动端的作业设备，包括：
步骤101，扫描工作区域：多个作业设备进入工作区域，并对所述工作区域进行扫描，向控制端发送扫描结果。
可选地，所述扫描实施为沿边扫描，即各所述作业设备沿所述工作区域的边缘进行扫描，确定所述工作区域的整体轮廓，使得所述工作区域的范围能够被快速简单的确定。
步骤102，执行作业：从所述控制端接收工作路径，按照所述工作路径执行作业任务，记录作业路径从而生成作业记录，并向所述控制端发送所述作业记录；
可选地，所述作业记录包括作业路径和/或工作环境数据，所述作业路径为所述作业设备在执行作业任务时实际运行的路径轨迹，所述作业设备执行作业时，同时还获取工作环境数据，将所述工作环境数据记载在所述作业记录中并向所述控制端发送所述作业记录，以实现对工作环境的实时监测。
可选地，所述控制端实施为不具备所述作业设备功能的控制中心如控制平台等，或，将所述作业设备中的一个或多个设置为具有控制、规划和任务分派功能的控制端。
可选地，各作业设备的作业任务包括初始作业任务和补偿性作业任务，所述初始作业任务为步骤102中各作业设备接收到的工作路径对应的作业任务，所述补偿性作业任务为指派在先完成所述初始作业任务的作业设备为帮助其他作业设备共同完成剩余作业任务而分配的作业任务，从而提高所有作业设备的整体工作效率；
可选地，所述多设备协同作业方法还包括：所述从动端完成所述初始作业任务后，成为闲置作业设备，从所述控制端或重分配控制端接收补偿工作路径，按照所述补偿工作路径执行补偿性作业任务，生成作业记录并向所述控制端或所述重分配控制端发送。
可选地，为闲置作业设备分配补偿性作业任务可实施为：当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端，用于为闲置作业设备分配补偿性作业任务，即第一个完成分配到的初始作业任务的从动端转化为重分配控制端，所述重分配控制端将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给各闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录；
通过上述方法，可以使得分配补偿性作业任务的工作由第一个成为闲置作业设备的从动端承担，减轻任务分派压力，同时闲置作业设备能够帮助未完成初始作业任务的作业设备共同执行剩余作业任务，提高整体工作效率。
可选地，本发明实施例还提供为闲置作业设备分配补偿性作业任务的另一可替换实施方式：每一所述作业设备生成作业记录时，同时生成本次任务预计完成时间，从而确定对应作业设备的作业进度；当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端，将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域中所述预计完成时间大于预设的阈值的区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给个闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各所述闲置作业设备的作业记录。
通过上述实施方式，使得重分配控制端进行补偿性作业任务分配时，能够分辨即将完成初始作业任务的作业设备和还需要较长时间完成初始作业任务的作业设备，从而派遣闲置作业设备帮助需要较长时间才能完成初始任务的作业设备，增强补偿性作业任务分派的针对性。
可选地，在上述两种补偿性作业任务分配方式中，所述重分配控制端可以把补偿性作业任务分配给所有闲置作业设备；也可以仅设置一部分作业设备在成为闲置作业设备后参与补偿性作业任务，其余作业设备在成为闲置作业设备后无需参与补偿性作业任务，所述重分配控制端仅将所述新的工作区域重新划分并分配给预设的用于参与补偿性作业任务的闲置作业设备，所述预设的用于参与补偿性作业任务的限制作业设备可进行特殊设置，如相比于一般作业设备工作效率高，续航时间长等，优化各作业设备之间的资源配置，提高整体效率。
可选地，本发明实施例还提供为闲置作业设备分配补偿性作业任务的再一可替换实施方式：当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端；之后，每当有从动端成为闲置作业设备时，所述重分配控制端将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域分配给所有所述闲置作业设备，调整并分派发送正在执行补偿性作业任务的所述闲置作业设备的工作路径，生成并分派发送新成为闲置作业设备的所述闲置作业设备的工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录；
通过该实施方式，使得每当有作业设备完成初始作业任务成为闲置作业设备时，所述重分配控制端动态调整正在执行补偿性作业任务的其余闲置作业设备的补偿性作业任务，适当减少并调整正在执行补偿性作业任务的闲置作业设备的任务量，将匀出的补偿性作业任务分配给新成为闲置作业设备的所述作业设备，使得每一闲置作业设备都能参与补偿性作业任务，且补偿性作业任务的任务量可根据实际参与补偿性作业任务的作业设备数量动态调整，确保任一闲置作业设备不会在执行完一次补偿性作业任务被分派到执行另一次额外的补偿性作业任务，所有补偿性作业任务将同步完成，提高所有作业设备的整体作业效率。
可选地，所述重分配控制端在进行补偿性作业任务分配时，同时还作为闲置作业设备执行补偿性作业任务，即，所述重分配客户端还执行：从所述重分配控制端接收补偿工作路径，按照所述补偿工作路径执行补偿性作业任务，生成作业记录并向所述重分配控制端发送。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法能够高效地实现多个作业设备对同一工作区域的协同作业，通过使得不同作业设备分别执行不同子区域的作业任务，使得多个作业设备能够不重复地完成对整个区域的作业，有效杜绝了多设备同时工作时的重复作业问题，提高了多设备作业***的整体工作效率。
具体地，本发明提供一种从动协同作业装置，用于作为从动端执行本发明实施例提供的应用于从动端的多设备协同作业方法，实现所述从动端的功能。如图2所示，为本发明实施例提供的一种从动协同作业装置的结构示意图，所述从动协同作业装置包括：
动力模块1001，用于为所述从动协同作业装置中的其它各功能模块提供工作所需的动力，所述动力模块可以实施为电池、充电装置、发动机或具有类似功能的其它装置；
通信模块1002，用于接收来自控制模块1003的信号向外界发送，并从外界接收信号传递至控制模块1003；同时，不同的所述从动协同作业装置之间以及各所述从动协同装置与控制端之间通过通信模块1002建立通信连接；
控制模块1003，用于处理接收或检测到的信息，以及向其他功能模块发出控制指令；
可选地，当某一从动协同作业装置转化为所述重分配控制端时，所述从动协同作业装置的控制模块1003还用于执行补偿性作业任务的规划分配；
行走模块1004，用于接收并执行控制模块1003发出的行走指令，使得所述从动协同作业装置能够按照指令移动到指定位置，从而执行作业任务；
作业模块1005，用于接收并执行控制模块1003的作业指令，执行作业任务；
检测模块1006，用于检测所述从动协同作业装置的待测参数，并发送至控制模块1003；
可选地，检测模块1006包括重力检测单元、动力检测单元、障碍检测单元、碰撞检测单元、平衡检测单元、路径检测单元以及分别设置在各功能模块上且与检测模块1006连接的工作状态检测单元等用于检测工作区域轮廓、必要工作环境参数、各功能模块的工作状态、行进路径等所述从动协同作业装置在工作中必要获取的参数的检测单元，使得所述从动协同作业装置在工作时能够检测必要的工作环境参数及自身工作状态。
可选地，所述待测参数包括：工作区域的轮廓、各功能模块的工作状态、必要工作环境参数、行进路径等所述从动协同作业装置在工作中必要获取的参数。
可选地，所述从动协同作业装置还包括报警模块，当所述从动协同作业装置由于故障或动力不足无法继续执行作业任务时，所述从动协同作业装置通过所述报警模块发出报警信息，并退出工作区域；可选地，所述从动协同作业装置退出工作区域后返回检修站进行检修。
具体地，多个所述一种从动协同作业装置作为作业设备，共同执行本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的一种从动协同作业装置通过多个作业设备共同工作的方式实现对整体任务的分工合作，有效避免了多个设备共同合作时对某些区域进行重复作业的情形，大大提高了多设备共同作业的效率。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法的流程示意图，所述方法应用于作为控制端或作为控制端的作业设备，包括：
步骤201，构建区域地图：接收各所述作业设备的扫描结果并汇总，从而建立工作区域地图；
步骤202，确定各作业设备位置：对比某一所述作业设备的扫描结果与其他各所述作业设备的扫描结果，以及所述工作区域地图，确定该作业设备的位置；通过分别对每一所述作业设备执行该操作，实现对每一所述作业设备的位置的确定；
具体地，所述作业设备的位置包括各作业设备之间的相对位置，以及各作业设备在所述工作区域地图上的位置；
步骤203，划分工作区域：根据所述工作区域地图及所述各作业设备的位置将所述工作区域划分为多个子区域，并将各所述子区域分别分配给各所述作业设备，并规划各作业设备的工作路线，分别生成每一作业设备的工作路径；
优选地，各所述作业设备的工作路径设置为：使得所有所述作业设备的工作路径能够完全覆盖所述工作区域地图，且其中任意两个所述作业设备的工作路径之间没有重合；
步骤204，分派工作路径：分别向各作业设备发送其对应的工作路径，并获取各作业设备的作业记录。
可选地，所述作业记录包括作业路径和/或工作环境数据，所述作业路径为所述作业设备在执行作业任务时实际运行的路径轨迹，所述作业设备执行作业时，同时还获取工作环境数据，将所述工作环境数据记载在所述作业记录中并向所述控制端发送所述作业记录，以实现对工作环境的实时监测。
可选地，各所述作业设备的作业任务包括初始作业任务和补偿性作业任务，所述初始作业任务为步骤204中控制端发送的工作路径对应的作业任务，所述补偿性作业任务为指派在先完成所述初始作业任务的作业设备为帮助其他作业设备共同完成剩余作业任务而分配的作业任务；
可选地，如图4所示，本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法还包括用于分配补偿性作业任务的步骤205：
步骤205，检查完成区域：至少一个所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备后，
控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给所有闲置作业设备，生成并分派各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
通过上述步骤，使得闲置作业设备能够帮助未完成初始作业任务的作业设备共同执行剩余作业任务，提高整体作业效率。
可选地，步骤205可以被替换实施为：每一所述作业设备生成作业记录时，同时生成本次任务预计完成时间；
所述作业记录包含对应作业任务的预计完成时间；至少一个所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备后，控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域中所述预计完成时间大于预设的阈值的区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给所有闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
通过上述实施方式，使得控制端进行补偿性作业任务分配时，能够分辨即将完成初始作业任务的作业设备和还需要较长时间完成初始作业任务的作业设备，从而派遣闲置作业设备帮助需要较长时间才能完成初始任务的作业设备，增强补偿性作业任务分派的针对性。
通常，由于工作区域难度、面积或其他条件不一定相同，各所述作业设备完成自己被分配到的作业任务所需的时间不一定相同，因此，必然可能导致一部分作业设备完成自己的被分配到任务时，其它作业设备仍未完成自身被分配到的作业任务，因此，通过加入步骤205，能够使得先完成任务的作业设备可以帮助未完成任务的作业设备共同完成剩余任务，有效提高所有作业设备的利用率和工作效率；具体地，可以设置一部分作业设备执行这种补偿性作业任务，即只有预设的一部分作业设备在成为闲置作业设备后参与补偿性作业任务或选择先完成初始作业任务成为闲置作业设备中的一个或几个所述作业设备执行补偿性作业任务，其余作业设备即使成为闲置作业设备也不参与补偿性作业任务；也可以设置所有作业设备完成自身被分配到的任务后，均执行这种补偿性任务。
可选地，由于前述原因，不同设备完成任务的进度不一致，这就很可能导致不同的设备加入所述补偿性作业任务的时刻不一致，导致不同作业设备前后加入所述补偿性作业任务；因此，步骤205还可被替换实施为：
每当有所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备时，控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域分配给所有闲置作业设备，调整并分派正在执行补偿性作业任务的闲置作业设备的工作路径，生成并分派新成为闲置作业设备所述限制作业设备的工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
也就是说，当有新的已完成自身的初始分配任务的作业设备作为闲置作业设备加入参与补偿性作业任务时，所述控制端动态调整正在执行补偿性作业任务的其余闲置作业设备的补偿性作业任务，适当减少并调整正在执行补偿性作业任务的闲置作业设备的任务量，将匀出的补偿性作业任务分配给新成为闲置作业设备的所述作业设备，使得每一闲置作业设备都能参与补偿性作业任务，且补偿性作业任务的任务量可根据实际参与补偿性作业任务的作业设备数量动态调整，确保任一闲置作业设备不会在执行完一次补偿性作业任务被分派到执行另一次额外的补偿性作业任务，所有补偿性作业任务将同步完成，提高所有作业设备的整体作业效率。
可选地，当所述控制端实施为作为控制端的作业设备时，由于所述控制端作为作业设备具备作业功能，所述控制端同时执行：
扫描工作区域，向控制端发送扫描结果；
从所述控制端接收工作路径，按照所述工作路径执行作业任务，生成作业记录并向所述控制端发送。
具体地，本发明实施例提供一种控制协同作业装置，用于作为控制端执行本发明实施例提供的应用于控制端的多设备协同作业方法，实现所述控制端的功能；如图5所示，为本发明实施例提供的一种控制协同作业装置的结构示意图，所述控制协同作业装置包括：
动力模块1101，用于为所述控制协同作业装置中的其它各功能模块提供工作所需的动力，所述动力模块可以实施为电池、充电装置、发动机或具有类似功能的其它装置；
通信模块1102，用于接收来自控制模块1103的信号向外界发送，并从外界接收信号传递至控制模块1103；同时，不同所述控制协同作业装置之间，以及所述控制协同作业装置与其它作业设备之间通过通信模块1102建立通信连接；
控制模块1103，用于处理接收或检测到的信息，以及向其他功能模块发出控制指令；并且，还用于执行补偿性作业任务的规划分配；
行走模块1104，用于接收并执行控制模块1103发出的行走指令，使得所述控制协同作业装置能够按照指令移动到指定位置，从而执行作业任务；
作业模块1105，用于接收并执行控制模块1103的作业指令，执行作业任务；
检测模块1106，用于检测所述控制协同作业装置的待测参数，并发送至控制模块1103；
可选地，检测模块1106包括重力检测单元、动力检测单元、障碍检测单元、碰撞检测单元、平衡检测单元、路径检测单元以及分别设置在各功能模块上且与检测模块1106连接的工作状态检测单元等用于检测工作区域轮廓、必要工作环境参数、各功能模块的工作状态、行进路径等所述控制协同作业装置在工作中必要获取的参数的检测单元，使得所述控制协同作业装置在工作时能够检测必要的工作环境参数及自身工作状态。
可选地，所述待测参数包括：工作区域的轮廓、各功能模块的工作状态、必要工作环境参数、行进路径等所述控制协同作业装置在工作中必要获取的参数。
可选地，所述控制协同作业装置还包括报警模块，当所述控制协同作业装置由于故障或动力不足无法继续执行作业任务时，所述控制协同作业装置通过所述报警模块发出报警信息，并退出工作区域；可选地，所述控制协同作业装置退出工作区域后返回检修站进行检修。
具体地，多个所述控制协同作业装置作为作业设备，共同执行本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法能够高效地实现多个作业设备对同一工作区域的协同作业，通过采用分配子区域、规划工作线路，使得多个作业设备能够不重复地完成对整个区域的作业，有效杜绝了多设备同时工作时的重复作业问题，提高了多设备作业***的整体工作效率，同时加入了补偿性作业任务的机制，在先完成作业任务的作业设备会帮助未完成自身任务的作业设备共同完成作业任务，有效提高了作业设备的利用率，提高了所有作业设备的整体效率。
可选地，所述从动协同作业装置和所述控制协同作业装置可以被优选地实施为同一装置，即，本发明实施例提供一种协同作业装置，既能够仅作为从动端、也能够仅作为控制端、还能够同时作为控制端和从动端执行本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法。
具体地，一个以上所述一种协同作业装置作为控制端，以及一个以上所述协同作业装置作为作业设备，共同执行本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法。
可选地，本发明实施例中，被实施作为控制端的所述协同作业装置和被实施作为从动端所述协同作业装置在一定条件下可以进行相互转换。即，所述控制端在一定条件下可以不再执行规划并分配作业任务的功能，转换为从动端且仅作为从动端执行作业任务；所述从动端在一定条件下可以开始执行规划并分配作业任务的功能，从所述从动端变为所述控制端，控制其他作业设备。例如，本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法的步骤205可实施为：
至少一个所述作业设备完成自己被分配到的子区域的作业任务成为闲置作业设备后，最先完成自己被分配到的子区域的作业任务的所述作业设备成为重分配控制端，将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域，原先的所述控制端不再执行任务分配；若不存在未完成区域，则该次工作完成；若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域分配给各所述闲置作业设备并生成各所述闲置作业设备的工作路径，所述闲置作业设备按照所述工作路径执行作业任务。
通过这样的设计，使得当所述控制端因占用率过高、故障等其他原因无法执行控制功能时，各从动端可以转换为控制端，实现任务分配，从而确保任务分配的可靠性，提高多个作业设备作为整体***进行工作的效率。
可选地，所述控制端可以被实施为不具备执行作业功能，仅具备规划并分配作业任务功能的控制平台，仅执行本发明前述实施例中的步骤201～步骤205，统一控制所有所述协同作业装置。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的一种协同作业装置通过与多个协同作业装置共同工作的方式实现对整体任务的分工合作，将其中的一个以上的所述协同作业装置实施为控制端，将其余所述协同作业装置实施为从动端，有效避免了多个设备共同合作时对某些区域进行重复作业的情形，大大提高了多设备共同作业的效率。同时，所述被实施为控制端的协同作业控制装置与所述被实施为从动端的协同作业装置在一定条件下可以相互转换，实现对任务的灵活分配，确保任务分配的可靠性，提高了所有作业设备的整体利用率和工作效率。
进一步地，本发明的再一方面，提出了一种执行所述一种多设备协同作业方法的的协同作业装置的一个实施例。如图6所示，为本发明实施例提供的执行所述多设备协同作业方法的协同作业装置的一个实施例的硬件结构示意图。
所述协同作业装置包括：
一个或多个处理器301以及存储器302，图6中以一个处理器301为例。
所述执行所述多设备协同作业方法的装置还可以包括：输入装置303和输出装置304。
处理器301、存储器302、输入装置303和输出装置304可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的所述多设备协同作业方法对应的程序指令/模块(例如，附图2所示的动力模块1001、通信模块1002、控制模块1003、行走模块1004、作业模块1005和检测模块1006，和/或，附图5所示的动力模块1101、通信模块1102、控制模块1103、行走模块1104、作业模块1105和检测模块1106)。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即本发明实施例提供一种协同作业装置，通过选择性地运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，既能够仅作为从动端、或仅作为控制端、也能够同时作为控制端和从动端执行本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据警情识别分派装置的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至会员用户行为监控装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置303可接收输入的数字或字符信息，以及产生与协同作业装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置304可包括显示屏等显示设备。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器302中，当被所述一个或者多个处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的多设备协同作业方法。所述执行所述多设备协同作业方法的协同作业装置的实施例，其技术效果与前述任意方法实施例相同或者类似。
本发明的又一实施例，将本发明实施例提供的一种协同作业装置实施为一种智能扫地机，并执行本发明实施例提供的一种多设备协同作业方法，采用多个所述智能扫地机共同执行清扫任务。
如图7所示，为本发明实施例提供的一种智能扫地机的底部结构示意图，所述智能扫地机包括清洁模块2001，行走模块2002，动力模块2003，检测模块2004，控制模块2005和通信模块2006；
其中，由于动力模块2003，检测模块2004，控制模块2005和通信模块2006均为内部模块，图7中并未示出；清洁模块2001包括扫刷2007、滚刷2008、尘盒2009，以及用以产生吸力的风扇，通常地，所述风扇设置在尘盒9内部；行走模块2002包括驱动轮2010和平衡轮2011，具体地，为了转向灵活，共轴地设置一对驱动轮2010，平衡轮2011实施为万向轮；
清洁模块2001和行走模块2002与控制模块2005电性相连并受控制模块2005发出的指令控制；动力模块2003为其它各功能模块提供电能；检测模块2004负责监测智能扫地机的状态及位置，并将信息传递至控制模块2005。通信模块2006负责与控制模块2005的信号接收和发送，并与其它所述智能扫地机之间建立通信连接；
动力模块2003包括提供能量的电池，以及充电装置，所述电池设置在所述智能扫地机内部。
检测模块2004包括如图所示的跌落传感器12，以及图中7中难以或不能示出的，如设置在所述智能扫地机的侧面或内部的碰撞传感器，重力感应传感器，陀螺仪、电池电量检测单元，灰尘浓度传感器，障碍物检测传感器，充电信号检测等。
通信模块2006包括信号接收装置和信号发射装置。用以将智能扫地机的当前状态和位置信息等发送至同一空间内的其他智能扫地机和/或控制端。
控制模块2005用以接收检测模块2004的各种检测信号，来判断智能扫地机当前的位置和工作状态等信息，并根据需要发出指令到行走模块2002、清洁模块2001，动力模块2003和通信模块2006。
具体地，所述控制端实施为：将能够统一控制所有所述作业设备的中央控制平台设置为所述控制端，和/或，将多个所述作业设备中的一个或多个设置为所述控制端，执行任务分配和控制，其余各作业设备设置为从动端，仅执行所述控制端分配的任务。
特别地，当某一所述智能扫地机作为控制端时，其控制模块2005还用于执行任务规划分配。
具体地，本发明实施例提供的所述智能扫地机既可以作为所述控制端，也可以作为所述从动端，执行相应的功能；并且，在一定条件下，可以从所述控制端变为所述从动端，也可以在一定条件下从所述从动端变为所述控制端。
如图8所示，为本发明实施例一种智能扫地机作业流程示意图，多台所述智能扫地机进入同一空间后，作为从动端的所述智能扫地机执行图8(a)所示的如下步骤：
步骤401，多台所述智能扫地机对当前空间进行沿边扫描，并向所述控制端发送扫描结果；
步骤402，从所述控制端接收工作路径，按照所述工作路径执行清洁作业任务，生成作业记录，并向所述控制端发送所述作业记录。
同时，本发明实施例中，所述控制端实施为所有智能扫地机中的一个或多个，所述控制端执行如图8(b)所示的如下步骤：
步骤403，接收所述扫描结果，将各所述智能扫地机的扫描结果汇总，并建立清洁地图作为所述工作区域地图，确定待清洁区域，即工作区域的整体轮廓。
步骤404，确定各所述智能扫地机的位置。
步骤405，根据所述清洁地图及各所述智能扫地机的位置，将所述清洁地图划分为多个子区域，并将各所述子区域分别分配给各所述智能扫地机，作为各智能扫地机的清洁区域；同时根据各所述智能扫地机的清洁区域及位置，规划各所述智能扫地机的工作路线，并分别生成各所述智能扫地机的清洁路径作为工作路径。
步骤406，分别向各所述智能扫地机发送其对应的工作路径，并获取各所述智能扫地机的作业记录。
步骤407，至少一个所述智能扫地机完成自己被分配到的子区域的作业任务成为闲置作业设备后，所述控制端将各所述智能扫地机的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；若不存在未完成区域，则该次工作完成；若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域分配给所述闲置作业设备并生成各所述闲置作业设备的工作路径，并向各所述闲置作业设备分派所述工作路径。
可选地，本发明实施例中作为控制端的智能扫地机同时执行步骤401和步骤402，即同时作为所述从动端实现相应的功能。
清洁过程中，各述智能扫地机时刻检测自身的工作状态，如电池电量等，一旦电量低于设定值，即暂停清洁任务，记录当前位置，返回充电站充电。待充电完成，且原先的工作任务仍未完成，则返回到所述记录位置，继续完成清洁任务。
采用本实施例提供的技术方案后，当某一所述智能扫地机电量不足正在充电或出现其它故障不能继续完成任务时，比如尘盒装满、扫刷需要更换等，会停止工作并报警，其它智能扫地机完成自身的清洁任务之后，会帮助其完成剩下的未完成的作业任务。
可选地，智能扫地机在行驶时的位置，由陀螺仪以及重力传感器等手段记录，也可以由左右驱动轮的计数器来计算距离。
可选地，智能扫地机的沿边扫描，由智能扫地机侧面的测距传感器控制其沿边的距离，所述测距传感器一般采用红外线测距传感器和/或超声波测距传感器。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的一种智能扫地机通过多个智能扫地机共同工作的方式实现对整体任务的分工合作，有效避免了多个扫地机共同合作时对某些区域进行重复作业的情形，大大提高了多各扫地机对同一区域共同进行清扫作业的效率。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多设备协同作业方法，其特征在于，应用于作为从动端的作业设备，包括：
扫描工作区域，向控制端发送扫描结果；
从所述控制端接收工作路径，按照所述工作路径执行作业任务，生成作业记录并向所述控制端发送。
2.根据权利要求1所述的多设备协同作业方法，其特征在于，所述从动端完成所述作业任务后，成为闲置作业设备，从所述控制端或重分配控制端接收补偿工作路径，按照所述补偿工作路径执行补偿性作业任务，生成作业记录并向所述控制端或所述重分配控制端发送。
3.根据权利要求1所述的多设备协同作业方法，其特征在于，
当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端，将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给各闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录；
或，
所述作业记录包含对应作业任务的预计完成时间；当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端，将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域中所述预计完成时间大于预设的阈值的区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给各闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各所述闲置作业设备的作业记录；
或，
当所述从动端成为第一个闲置作业设备时，所述从动端转化为重分配控制端；之后，每当有作业设备成为闲置作业设备时，所述重分配控制端将所有作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否存在未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述重分配控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域分配给所有所述闲置作业设备，调整并分派发送正在执行补偿性作业任务的所述闲置作业设备的工作路径，生成并分派发送新成为闲置作业设备的所述闲置作业设备的工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
4.一种多设备协同作业方法，其特征在于，应用于控制端或作为控制端的作业设备，包括：
接收各作业设备的扫描结果并汇总，构建工作区域地图；
确定各作业设备位置；
划分工作区域并生成各作业设备的工作路径；
分别向各作业设备发送对应的工作路径，并接收各作业设备的作业记录。
5.根据权利要求4所述的多设备协同作业方法，其特征在于，至少一个所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备后，控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给所有闲置作业设备，生成并分派各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录；
或，
所述作业记录包含对应作业任务的预计完成时间；至少一个所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备后，控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域中所述预计完成时间大于预设的阈值的区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域重新划分并分配给所有闲置作业设备，生成并分派发送各闲置作业设备的补偿工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录；
或，
每当有所述作业设备完成自己被分配到的初始作业任务成为闲置作业设备时，控制端将各所述作业设备的作业记录汇总，并与所述工作区域地图对比，检查是否有未完成区域；
若不存在未完成区域，则判定该次工作完成，并结束作业；
若存在未完成区域，所述控制端将所述未完成区域作为新的工作区域，将所述新的工作区域分配给所有闲置作业设备，调整并分派正在执行补偿性作业任务的闲置作业设备的工作路径，生成并分派新成为闲置作业设备所述限制作业设备的工作路径，并获取各闲置作业设备的作业记录。
6.根据权利要求5所述的多设备协同作业方法，其特征在于，所述控制端将所述新的工作区域重新划分并分配给预设的用于参与补偿性作业任务的所述闲置作业设备。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的多设备协同作业方法，其特征在于，所述多设备协同作业方法应用于作为控制端的作业设备时，还包括：
扫描工作区域，向所述控制端发送扫描结果；
从所述控制端或重分配控制端接收工作路径，按照所述工作路径执行作业任务，生成作业记录并向所述控制端或所述重分配控制端发送。
8.一种多设备协同作业方法，其特征在于，包括权利要求1-3和/或权利要求4-7所述的方法。
9.根据权利要求8所述的多设备协同作业方法，其特征在于，所述作业设备在作业中发生无法继续执行作业任务的情况时，停止执行作业，发出故障信号，并退出工作区域。
10.一种协同作业装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-3任意一项的方法，和/或，执行如权利要求4-7任意一项的方法，和/或，执行如权利要求8-9任意一项所述的方法。
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