CN110244709A - 一种移动装置停车规划方法、装置、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种移动装置停车规划方法、装置、计算机可读存储介质、移动装置、移动装置集群停车规划***及方法，所述移动装置停车规划方法包括：获取所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系；获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行减速停车。利用此方法，能够简单且快速地明确实际的停车距离与速度/减速率的关系，避免了理论推导的复杂性，且能够通过简单的计算获取比理论计算更为准确的减速停车距离。该方法计算量小，支持减速停车距离的实时计算，从而有效地进行减速停车速度规划，让所述移动装置能安全且快速地停车，达到稳定且高效的运作。
Description
技术领域
本发明涉及停车规划技术领域，尤其涉及一种移动装置停车规划方法、装置、计算机存储介质、移动装置、移动装置集群停车规划***及方法。
背景技术
移动装置在停车过程中接收停车指令再进行停车，停车指令从移动装置的接收端传输给控制单元，再由控制单元控制行走单元进行减速停车，这一过程中间需要一定的时间，对于停车精度要求高的场景下而言，会产生工作效率低的情况。
以AGV(Autonomous Guided Vehicle)举例说明，AGV在实际运行过程中，会有各种停车的需求，例如在指定目标点停车，遇到障碍物停车，等等。AGV 从运动到停止状态，需要进行合理的减速停车规划。如果规划的减速停车距离过小，会造成AGV运行超过期望的停止点或者撞到障碍物；而如果规划的减速停车距离过大，会造成AGV过早减速，降低AGV的运作效率。因此，在减速停车的过程中，需要规划合理的减速停车距离，让AGV能安全运作，且保证运作效率。
AGV不同的运行速度对应不同的减速停车距离，而减速停车距离主要由以下两点决定：1)减速停车过程中的速度规划；2)AGV对速度指令的响应性能。假定AGV的运动执行机构能够完美响应上位的速度指令，理论的减速停车距离可以根据运行的速度及设定的减速率计算得出：
d＝0.5*v2/a, (1)
其中d为理论减速停车距离，v为进入减速停车区的起始速度，a为减速率。
但是由于实际运行中存在执行机构的响应滞后，实际需要的减速停车距离会比理论值更大。由于传动机构的复杂性，通过理论公式直接描述响应滞后的影响比较困难。
因此，如何获取实际所需的减速停车距离与运行速度的关系，从而进行合理的减速停车速度规划，是本专利要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动装置停车规划方法、装置、计算机存储介、移动装置、移动装置集群停车规划***及方法，以解决现有技术中存在的停车规划效率低的问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：一种移动装置停车规划方法，包括：
获取所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系；
获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行减速停车。
进一步地，所述根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行停车包括：若计算得到的所述减速停车距离小于当前位置和所述停车位置之间的距离，则按照当前给定减速率减速停车。
进一步地，所述确定当前速度、减速率、减速停车距离之间的关系包括：
所述移动装置采用所述移动装置的运行速度范围内的不同速度匀速运行，然后按照给定减速率执行停车动作；
依次获取所述移动装置的所述减速停车距离；
拟合确定停车速度规划函数。
进一步地，所述停车速度规划函数采用二次多项式曲线拟合，采用最小二乘法求解。
本发明还提供一种移动装置停车规划装置，包括:
关系获取模块，所述关系获取模块获取所述当前速度、减速率、减速停车距离之间的关系；
数据获取模块，所述数据获取模块获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
第一计算模块，所述第一计算模块连接所述数据获取模块和所述关系获取模块，计算当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离。
本发明还提供一种移动装置停车规划装置，包括：
信息存储模块，所述信息存储模块中存储所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置三者之间的关系；
数据获取模块，所述数据获取模块获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
第一计算模块，所述第一计算模块连接所述数据获取模块和所述关系获取模块，获取当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上任一所述的移动装置停车规划方法。
本发明还提供一种移动装置，其特征在于，所述移动装置包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
速度获取装置，用于获取所述移动装置的当前速度；
位置获取装置，用于获取所述移动装置的当前位置；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上文中任一所述的移动装置停车规划方法。
本发明还提供一种移动装置集群停车规划***，包括：
若干所述移动装置以及调度***，所述调度***向所述移动装置集群下发控制指令，所述调度***内存储所述移动装置集群内的每一台所述移动装置的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系。
本发明还提供一种移动装置集群停车规划方法，包括上述一种移动装置集群停车规划***，还包括：
所述调度***向所述移动装置集群中的特定所述移动装置下发停车指令；
所述移动装置向所述调度***获取所述对应的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系，并执行停车动作。
本发明的有益效果：
本发明所述方法首先确定了所述移动装置在实际工作过中的当前速度、停车距离、减速率之间的关系，进而根据当前情况进行停车规划，可以提高停车工作效率；进一步地，利用此方法，能够简单且快速地明确实际的停车距离与速度/减速率的关系，避免了理论推导的复杂性，且能够通过简单的计算获取比理论计算更为准确的减速停车距离。该方法计算量小，支持减速停车距离的实时计算，从而有效地进行减速停车速度规划，让所述移动装置能安全且快速地停车，达到稳定且高效的运作。
附图说明
图1是本发明第一实施例所述移动装置停车规划方法的步骤图；
图2是本发明第一实施例所述确定所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系的步骤图；
图3是本发明第二实施例所述确定所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系的步骤图；
图4是本发明第三实施例所述移动装置停车规划装置的结构框图；
图5是本发明第四实施例所述移动装置停车规划装置的结构框图；
图6是本发明第七实施例所述移动装置集群停车规划方法的步骤图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
第一实施例
参考图1，本实施例提供了一种移动装置停车规划方法，所述移动装置停车规划方法包括：
获取所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系；
获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行减速停车。
参见图2，所述确定所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系包括：所述移动装置采用所述移动装置的运行速度范围内的不同速度匀速运行，然后按照给定减速率执行停车动作；
依次获取所述移动装置的所述减速停车距离；
确定停车速度规划函数。
示例性地，所述移动装置的运行速度范围为0-3米/秒，可以根据等距变化选取测试速度，比如说依次选取1米/秒，1.5米/秒，2米/秒，2.5米/秒，3米/ 秒；且等距变化选取测试减速率，比如减速率为0.1米/秒2，0.2米/秒2，0.3米/秒2，0.4米/秒2，0.5米/秒2。
选取同一台车依次遍历所有测试速度和给定减速率进行测试，示例性地，所述移动装置编号为一号AGV车，那么单一的一次测试为：所述一号AGV车，以1米/秒的速度匀速运行特定时间后，下发减速停车指令，所述一号车开始停车按照0.1米/秒的给定减速率进行减速，直到停车，然后记录当前情况下的实际减速停车距离，可以理解的是，所述实际减速停车距离的数据可以人工测量，但是本实施例中，优选为所述一号AGV车根据接收指令时刻的所述当前位置和所述一号AGV车停车位置进行计算获得。所述实际减速停车距离为所述移动装置接收停车指令时刻的当前位置至所述移动装置停车位置的距离；然后，所述一号AGV车依次变换测试速度或者变换测试减速率进行测试，直至做完所有测试，获取到了所述一号AGV车在不同速度和给定减速率下的实际减速停车距离数据集合。
在AGV车集群场景下，所述一号AGV车测试完成后，还需对其他AGV 进行测试，因为每一个车的因为本身参数的不同，同样测试下的所述实际减速停车距离数据也会有不同。可以理解的是，根据需求确定一个所述AGV车的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系，如果精度要求不是很高或者所述AGV车已经标准化到一定程度后，也可以仅对一个所述AGV车进行的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系进行确定。
所述测试速度的选取可以不是等距变化的，比如说，选取1米/秒，2米/秒， 2.5米/秒，3米/秒，3.2米/秒；相应地，给定减速率根据实际需求进行选取即可，可以仅给出一个给定减速率值，或者也可以给出多个给定减速率值进行测试；当然，本领域技术人员可以理解的是，选取的数据越密集，结果越精确，但是相应的，会花费更多时间，但仍然便于做好停车规划，提高工作效率。
根据上述测试之后，获取到了x＝(v1,v2,v3,…,vn)，y＝(d1,d2,d3,…,dn)，在本实施例中，采用二次多项式曲线拟合，拟合函数为以下形式：
d＝f(v,a)＝(c1+0.5/a)v2+c2v+c3, (2)
按照最小二乘法，求解二次拟合多项式，即可获得以上函数中的未知系数 c1，c2，c3，从而确定了一个停车速度规划函数，即确定了所述当前速度、减速率、实际减速停车距离三者之间的关系。
所述移动装置还可以为机器人等其他移动装置。
所述获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置，所述当前速度为所述移动装置执行停车减速前的运行速度，所述当前位置为所述移动装置执行停车减速前的位置，所述停车位置为所述移动装置完全静止的位置。示例性地，所述移动装置为AGV车，所述AGV车能够上报其当前速度和当前位置，所述停车位置可以预先写入所述AGV车的程序内，或者可以有上位机发送给所述AGV车。
所述根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行减速停车，具体是指，输入当前速度和当前给定减速率给到上文所述的停车速度规划函数，可计算出所述减速停车距离，从而通过当前给定减速率线性减速停车。
优选地，所述根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行停车包括：若计算得到的所述减速停车距离小于当前位置和所述停车位置之间的距离，则按照当前给定减速率减速停车。当计算获得的减速停车距离小于当前的实际的减速停车距离，说明所述移动装置可以在所述停车位置前完成停车动作，更适用于需要所述移动装置在所述停车位置前停车的应用场景；或者，若计算得到的所述减速停车距离等于当前位置和所述停车位置之间的距离，则按照当前给定减速率减速停车，更适用于需要所述移动装置在所述停车位置处停车的应用场景。
若计算得到的所述减速停车距离大于当前位置和所述停车位置之间的距离，说明所述移动装置完成停车动作所需的减速停车距离大于当前位置和停车位置之间的距离，因此，针对实际情况可做不同设定，示例性地，可以保持当前速度匀速行驶或者加速行驶，实时计算当前给定减速率和当前速度对应的减速停车距离，直到计算的减速停车距离小于当前位置和停车位置之间的距离为止执行停车动作。
本领域技术人员可以理解的是，上文所述当前给定减速率可以根据实际情况进行不同的设置，比如需要急刹车的场景下当前给定减速率的值可以设置偏大一些。
第二实施例
本实施例提供了一种移动装置停车规划方法，包括：确定所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系；
获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行减速停车。
与第一实施例不同的是，所述确定所述当前速度、减速率、实际减速停车距离三者之间的关系的确定方法不同。
参见图3，具体包括：
所述移动装置采用所述移动装置的运行速度范围内的不同速度匀速运行，然后按照给定减速率执行停车动作；获取实际减速停车距离；记录不同速度、给定减速率、所述移动装置的所述实际减速停车距离。
示例性地，给定的减速率为多个，所述移动装置的测试速度选取了所述运行速度范围内的五个速度，给定减速率选取了十个，那么，测试完成后，获得了一个5*10，或者10*5的数据表，数据表列出了不同测试速度和不同减速率对应的实际减速停车距离。
所述获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置的方法可与第一实施例相同，重要的是，通过这一步骤，获取了所述当前速度、不同减速率和所述实际减速停车距离的数据。
根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行减速停车的方法包括：根据获取到的所述当前速度、给定减速率、实际减速停车距离形成数据表，调用所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系，即调用数据表，即可对应确定当前车辆当前速度、当前减速率对应的减速停车距离，根据不同的应用情况可以给定不同的当前给定减速率，从而在所述数据表中确定减速停车距离；若当前速度、当前给定减速率在所述数据表中对应的减速停车距离小于当前位置和停车位置之间的距离，则执行停车；或者也可以在当前速度、当前给定减速率在所述数据表中对应的减速停车距离等于当前位置和停车位置之间的距离，则执行停车；或者，在当前速度、当前给定减速率在所述数据表中对应的减速停车距离大于当前位置和停车位置之间的距离，也可以执行停车，或者变更当前给定减速率，或者保持匀速，或者加速运行，实时计算所述减速停车距离，再执行停车。
第三实施例
参见图4，本实施例提供了一种移动装置停车规划装置，所述移动装置停车规划装置包括：
关系获取模块，所述关系获取模块获取所述当前速度、减速率、减速停车距离之间的关系；
数据获取模块，所述数据获取模块获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
第一计算模块，所述第一计算模块连接所述数据获取模块和所述关系获取模块，计算当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离。
具体地，所述关系获取模块获取所述当前速度、减速率、减速停车距离之间的关系是通过计算获取所述当前速度、减速率、减速停车距离之间的关系，所述当前速度、减速率、减速停车距离之间的关系为所述停车速度规划函数。
所述数据获取模块获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置，所述数据获取模块可包括速度获取单元、位置获取单元，示例性地，AGV车的速度获取单元一般为其行走机构，主要通过行走电机及行走编码器获取所述当前速度，所述位置获取单元一般为其导航定位模块，比如激光定位，二维码定位等。
所述第一计算模块连接所述关系获取模块和所述数据获取模块，进行计算，计算当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离。所述移动装置根据当前速度和当前给定减速率进行停车，优选地，当当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离小于所述当前位置和所述停车位置之间的距离时进行停车。
第四实施例
参见图5，本实施例提供了一种移动装置停车规划装置，所述移动装置停车规划装置还包括：
信息存储模块，所述信息存储模块中存储所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置三者之间的关系；
数据获取模块，所述数据获取模块获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
第一计算模块，所述第一计算模块连接所述数据获取模块和所述信息存储模块，获取当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离。
具体地，所述信息存储模块内存储有已经确定好的所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置三者之间的关系；所述存储好的所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置三者之间的关系可以是所述数据表，也可以是所述停车规划函数。
所述数据获取模块获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置。
所述第一计算模块连接所述数据获取模块和所述信息存储模块，从所述数据获取模块获取所述当前速度和实际停车距离，且获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置三者之间的关系，获取当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离。所述移动装置根据当前速度和当前给定减速率进行停车，优选地，当当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离小于所述当前位置和所述停车位置之间的距离时进行停车。
第五实施例
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一所述的移动装置停车规划方法。
第六实施例
本实施例提供一种移动装置，所述移动装置包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
速度获取装置，用于获取所述移动装置的当前速度；
位置获取装置，用于获取所述移动装置的当前位置；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一所述的移动装置停车规划方法。
示例性地，AGV车有速度获取装置和位置获取装置，也有存储器和处理器，需要执行停车动作时，所述AGV车根据所述移动装置停车规划方法执行停车动作，即，最终所述AGV车根据当前速度和给定减速率进行停车，所述AGV车将会在所述停车位置或者停车位置处停止。
第七实施例
参见图6，本实施例提供一种移动装置集群停车规划***和方法，所述***包括：若干所述移动装置以及调度***，所述调度***向所述移动装置集群下发控制指令，所述调度***内存储所述移动装置集群内的每一台所述移动装置的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系。
所述方法包括：所述调度***向所述移动装置集群中的特定所述移动装置下发停车指令；所述移动装置向所述调度***获取所述对应的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系，进行停车规划并执行停车动作。
示例性地，所述AGV集群中包括十台所述AGV车，所述AGV车具有不同的身份编号；所述调度***内存储有十台所述AGV车分别对应的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系。所述调度***下发停车指令给一号和二号所述AGV车，则一号所述AGV车向所述调需***获取一号所述AGV 车对应的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系，二号所述AGV 车向所述调需***获取二号所述AGV车对应的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系，然后一号所述AGV车和二号所述AGV车执行停车动作。
本发明所述方法首先确定了所述移动装置在实际工作过中的当前速度、停车距离、减速率之间的关系，进而根据当前情况进行停车规划，可以提高工作效率；进一步地，利用此方法，能够简单且快速地明确实际的停车距离与速度/ 减速率的关系，避免了理论推导的复杂性，且能够通过简单的计算获取比理论计算更为准确的减速停车距离。该方法计算量小，支持减速停车距离的实时计算，从而有效地进行减速停车速度规划，让所述移动装置能安全且快速地停车，达到稳定且高效的运作。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种移动装置停车规划方法，其特征在于，包括：
获取所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系；
获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行停车。
2.如权利要求1所述的移动装置停车速度规划方法，其特征在于，所述根据当前速度和当前给定减速率计算减速停车距离，进行停车包括：
若计算得到的所述减速停车距离小于当前位置和所述停车位置之间的距离，则按照当前给定减速率减速停车。
3.如权利要求1所述的移动装置停车速度规划方法，其特征在于，所述确定当前速度、减速率、减速停车距离之间的关系包括：
所述移动装置采用所述移动装置的运行速度范围内的不同速度匀速运行，然后按照给定减速率执行停车动作；
依次获取所述移动装置的所述减速停车距离；
拟合停车速度规划函数。
4.如权利要求3所述的移动装置停车速度规划方法，其特征在于，所述停车速度规划函数采用二次多项式曲线拟合，采用最小二乘法求解。
5.一种移动装置停车规划装置，其特征在于，包括:
关系获取模块，所述关系获取模块获取所述当前速度、减速率、减速停车距离之间的关系；
数据获取模块，所述数据获取模块获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
第一计算模块，所述第一计算模块连接所述数据获取模块和所述关系获取模块，计算当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离。
6.一种移动装置停车规划装置，其特征在于，包括:
信息存储模块，所述信息存储模块中存储所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置三者之间的关系；
数据获取模块，所述数据获取模块获取所述移动装置的当前速度、当前位置、停车位置；
第一计算模块，所述第一计算模块连接所述数据获取模块和所述关系获取模块，获取当前速度和当前给定减速率对应的减速停车距离。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的移动装置停车规划方法。
8.一种移动装置，其特征在于，所述移动装置包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
速度获取装置，用于获取所述移动装置的当前速度；
位置获取装置，用于获取所述移动装置的当前位置；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-3中任一所述的移动装置停车规划方法。
9.一种移动装置集群停车规划***，其特征在于，包括：
若干所述移动装置以及调度***，所述调度***向所述移动装置集群下发控制指令，所述调度***内存储所述移动装置集群内的每一台所述移动装置的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系。
10.一种移动装置集群停车规划方法，其特征在于，包括如权利要求9所述一种移动装置集群停车规划***，还包括：
所述调度***向所述移动装置集群中的特定所述移动装置下发停车指令；
所述移动装置向所述调度***获取所述对应的所述当前速度、减速率、减速停车距离三者之间的关系，并执行停车动作。
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