CN115157263A - 一种护理机器人的智能调度方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种护理机器人的智能调度方法、装置、设备及存储介质,通过当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息;将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人;基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。与现有技术相比,本发明的技术方案能实现对护理机器人群合理、高效的分配使用,同时减少不必要的能量消耗,达到环保的作用。
Description
技术领域
本发明涉及移动机器人控制的技术领域,特别是涉及一种护理机器人的智能调度方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着科学技术的快速发展,出现越来越多的智能设备为人们提供更加便利的服务。在医院、养老院等公共使用场所,护理机器人群承担着众多服务任务,如基于激光SLAM的护理机器人不仅可代替轮椅完成辅助移动任务,还可提供辅助站立、躺卧等功能,极大地方便了使用者移动出行,但现有中在对护理机器人进行调度时,往往是采用随机调度或就近调度的原则,容易导致调度过程中由于护理机器人电量不足造成的调度中断,进而影响调度效率。因此如何在护理机器人群中选择合适的护理机器人执行任务,实现护理机器人群的高效使用,成为当前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种护理机器人的智能调度方法、装置、设备及存储介质,实现对护理机器人群合理、高效的分配使用,同时减少不必要的能量消耗,达到环保的作用。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种护理机器人的智能调度方法,包括:
当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息;
将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人;
基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。
在一种可能的实现方式中,将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人,具体包括:
将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使所述护理机器人选择机制根据所述调度任务和所述当前状态信息,查询得到多个第一空闲护理机器人,其中,所述调度任务包括使用时间、任务起始位置和任务目标位置,所述当前状态信息包括第一当前位置、第一剩余电量和空闲时间;
基于第二预设路径规划算法调用所述第一当前位置、所述任务起始位置和所述任务目标位置,生成每个第一空闲护理机器人的调度运动轨迹,并基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量;
将每个第一空闲护理机器人对应的所述第一剩余电量和所述第一调度消耗电量进行比较,以使从多个第一空闲护理机器人中筛选出多个满足所述第一剩余电量大于所述第一调度消耗电量的第二空闲护理机器人;
获取每个第二空闲护理机器人对应的调度运动轨迹,生成调度运动轨迹数据集,从所述调度运动轨迹数据集中选取最短调度运动轨迹,将所述最短调度运动轨迹对应的第二空闲护理机器人作为选择的第一护理机器人。
在一种可能的实现方式中,完成所述调度任务后,还包括:
当检测到所述第一护理机器人完成所述调度任务后,实时检测所述第一护理机器人的第二剩余电量,将所述第二剩余电量与预设电量阈值进行对比;
若所述第二剩余电量小于预设电量阈值,则向管理人员发送充电提醒,并将所述第一护理机器人调度到充电位置;
若所述第二剩余电量不小于预设电量阈值,则判断所述第一护理机器人是否处于机器人停靠位置,若否,则将所述第一护理机器人调度到停靠位置。
在一种可能的实现方式中,基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,具体包括:
获取所述第一护理机器人对应的调度运动轨迹,并控制所述第一护理机器人沿所述调度运动轨迹进行移动,并在移动过程中实时检测是否存在障碍物;
当检测到存在障碍物时,获取当前时刻所述第一护理机器人与所述障碍物之间的第一距离,基于所述第一预设路径规划算法调用所述第一距离,得到下一时刻的局部避障运动轨迹;
根据所述局部避障运动轨迹对所述调度运动轨迹进行修正,得到第一调度运动轨迹。
在一种可能的实现方式中,基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量,具体包括:
获取每公里的模拟调度消耗电量,基于所述调度运动轨迹,得到所述调度运动轨迹的轨迹长度;
根据所述轨迹长度和所述模拟调度消耗电量,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量。
在一种可能的实现方式中,将所述第一护理机器人调度到充电位置,具体包括:
获取当前所有充电位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括充电中和未充电;
从所述所有充电位置中筛选出当前工作状态为未充电的多个空闲充电位置;
获取所述第一护理机器人的第二当前位置,分别计算所述第二当前位置与所述多个空闲充电位置的第二距离,生成第二距离数据集;
从所述第二距离数据集中选取最短第二距离,将所述最短第二距离对应的空闲充电位置,作为目标充电位置;
根据所述第二当前位置和所述目标充电位置,生成充电调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述充电调度运动轨迹移动至所述目标充电位置。
在一种可能的实现方式中,将所述第一护理机器人调度到停靠位置,具体包括:
获取当前所有停靠位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括已停靠和未停靠;
从所述所有停靠位置中筛选出当前工作状态为未停靠的多个空闲停靠位置;
获取所述第一护理机器人的第三当前位置,分别计算所述第三当前位置与所述多个空闲停靠位置的第三距离,生成第三距离数据集;
从所述第三距离数据集中选取最短第三距离,将所述最短第三距离对应的空闲停靠位置,作为目标停靠位置;
根据所述第三当前位置和所述目标停靠位置,生成停靠调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述停靠调度运动轨迹移动至所述目标停靠位置。
本发明实施例还提供了一种护理机器人的智能调度装置,包括:护理机器人信息获取模块、第一护理机器人选择模块和第一护理机器人调度模块;
其中,所述护理机器人信息获取模块,用于当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息;
所述第一护理机器人选择模块,用于将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人;
所述第一护理机器人调度模块,用于基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。
在一种可能的实现方式中,所述第一护理机器人选择模块,用于将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人,具体包括:
将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使所述护理机器人选择机制根据所述调度任务和所述当前状态信息,查询得到多个第一空闲护理机器人,其中,所述调度任务包括使用时间、任务起始位置和任务目标位置,所述当前状态信息包括第一当前位置、第一剩余电量和空闲时间;
基于第二预设路径规划算法调用所述第一当前位置、所述任务起始位置和所述任务目标位置,生成每个第一空闲护理机器人的调度运动轨迹,并基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量;
将每个第一空闲护理机器人对应的所述第一剩余电量和所述第一调度消耗电量进行比较,以使从多个第一空闲护理机器人中筛选出多个满足所述第一剩余电量大于所述第一调度消耗电量的第二空闲护理机器人;
获取每个第二空闲护理机器人对应的调度运动轨迹,生成调度运动轨迹数据集,从所述调度运动轨迹数据集中选取最短调度运动轨迹,将所述最短调度运动轨迹对应的第二空闲护理机器人作为选择的第一护理机器人。
本发明实施例提供的一种护理机器人的智能调度装置,还包括:所述第一护理机器人检测模块;
所述第一护理机器人检测模块,用于当检测到所述第一护理机器人完成所述调度任务后,实时检测所述第一护理机器人的第二剩余电量,将所述第二剩余电量与预设电量阈值进行对比;若所述第二剩余电量小于预设电量阈值,则向管理人员发送充电提醒,并将所述第一护理机器人调度到充电位置;若所述第二剩余电量不小于预设电量阈值,则判断所述第一护理机器人是否处于机器人停靠位置,若否,则将所述第一护理机器人调度到停靠位置。
在一种可能的实现方式中,所述第一护理机器人调度模块,用于基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,具体包括:
获取所述第一护理机器人对应的调度运动轨迹,并控制所述第一护理机器人沿所述调度运动轨迹进行移动,并在移动过程中实时检测是否存在障碍物;
当检测到存在障碍物时,获取当前时刻所述第一护理机器人与所述障碍物之间的第一距离,基于所述第一预设路径规划算法调用所述第一距离,得到下一时刻的局部避障运动轨迹;
根据所述局部避障运动轨迹对所述调度运动轨迹进行修正,得到第一调度运动轨迹。
在一种可能的实现方式中,所述第一护理机器人选择模块,用于基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量,具体包括:
获取每公里的模拟调度消耗电量,基于所述调度运动轨迹,得到所述调度运动轨迹的轨迹长度;
根据所述轨迹长度和所述模拟调度消耗电量,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量。
在一种可能的实现方式中,所述第一护理机器人检测模块,用于将所述第一护理机器人调度到充电位置,具体包括:
获取当前所有充电位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括充电中和未充电;
从所述所有充电位置中筛选出当前工作状态为未充电的多个空闲充电位置;
获取所述第一护理机器人的第二当前位置,分别计算所述第二当前位置与所述多个空闲充电位置的第二距离,生成第二距离数据集;
从所述第二距离数据集中选取最短第二距离,将所述最短第二距离对应的空闲充电位置,作为目标充电位置;
根据所述第二当前位置和所述目标充电位置,生成充电调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述充电调度运动轨迹移动至所述目标充电位置。
在一种可能的实现方式中,所述第一护理机器人检测模块,用于将所述第一护理机器人调度到停靠位置,具体包括:
获取当前所有停靠位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括已停靠和未停靠;
从所述所有停靠位置中筛选出当前工作状态为未停靠的多个空闲停靠位置;
获取所述第一护理机器人的第三当前位置,分别计算所述第三当前位置与所述多个空闲停靠位置的第三距离,生成第三距离数据集;
从所述第三距离数据集中选取最短第三距离,将所述最短第三距离对应的空闲停靠位置,作为目标停靠位置;
根据所述第三当前位置和所述目标停靠位置,生成停靠调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述停靠调度运动轨迹移动至所述目标停靠位置。
本发明实施例还提供了一种终端设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的护理机器人的智能调度方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任意一项所述的护理机器人的智能调度方法。
本发明实施例一种护理机器人的智能调度方法、装置、设备及存储介质,与现有技术相比,具有如下有益效果:
通过当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息;将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人;基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。与现有技术相比,本发明的技术方案能实现对护理机器人群合理、高效的分配使用,同时减少不必要的能量消耗,达到环保的作用。
附图说明
图1是本发明提供的一种护理机器人的智能调度方法的一种实施例的流程示意图;
图2是本发明提供的一种护理机器人的智能调度装置的一种实施例的结构示意图;
图3是本发明提供的一种护理机器人的智能调度装置的又一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1,图1是本发明提供的一种护理机器人的智能调度方法的一种实施例的流程示意图,如图1所示,该方法包括步骤101-步骤103,具体如下:
步骤101:当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息。
一实施例中,当需要调用护理机器人时,使用者需要将使用需求填入前端APP中,基于前端APP将使用需求转换为调度任务,并将调度任务发送给后端调度中心进行处理;其中,调度任务包括使用时间、任务起始位置和任务目标位置等信息。
优选的,对于调度任务中使用时间的确定,通过在护理机器人投入使用之前,模拟护理机器人在所有路线不同时间段的使用情况,并记录对应的行驶时间,以此预估护理机器人执行调度任务所需时间,且为防止避障等情况导致实际使用时间大于预估时间,对预估时间进行适当膨胀,避免因预计使用时间与实际使用时间之间的误差,导致护理机器人电量不足,或与后续调度任务重叠等情况。
一实施例中,后端调度中心在接收到调度任务后,向后端数据库调用各个护理机器人的当前状态信息,并接收后端数据库返回的各个护理机器人的当前状态信息;其中,所述当前状态信息包括第一当前位置、第一剩余电量和空闲时间等信息。
步骤102:将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人。
一实施例中,将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使所述护理机器人选择机制根据所述调度任务和所述当前状态信息,查询得到多个第一空闲护理机器人。
具体的,将调度任务中的使用时间和当前状态信息中的空闲时间进行比较,若所述使用时间在所述空闲时间范围内,则认为所述护理机器人为第一空闲护理机器人,若所述使用时间不在所述空闲时间范围内,则认为所述护理机器人不为第一空闲护理机器人。
一实施例中,基于第二预设路径规划算法调用所述第一当前位置、所述任务起始位置和所述任务目标位置,生成每个第一空闲护理机器人的调度运动轨迹,并基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量;
具体的,在得到多个第一空闲护理机器人后,还需要对多个第一空闲护理机器人进行调度运动轨迹规划,通过确定任务起始位置和任务目标位置,基于第二预设路径规划算法规划移动路径,生成每个第一空闲护理机器人的调度运动轨迹;其中,所述第二预设路径规划算法包括A*路径规划算法。
一实施例中,还在生成调度运动轨迹后,基于调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量。
具体的,在第一空闲护理机器人投入使用之前,通过模拟第一空闲护理机器人在搭载不同重量使用者时的使用情况,分析不同重量使用者在各条路线使用时每公里电量的消耗,以此获取执行调度任务时每公里的模拟调度消耗电量,基于所述调度运动轨迹,得到所述调度运动轨迹的轨迹长度,根据所述轨迹长度和所述模拟调度消耗电量,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量。
优选的,为防止由于第一空闲护理机器人使用辅助站立、辅助躺卧功能等原因加大电量消耗导致模拟调度消耗电量少于实际使用电量,本实施例中,还对模拟调度消耗电量增加预设消耗电量,以保证模拟调度消耗电量能满足实际使用电量需要,提高第一空闲护理机器人的使用可靠性。
一实施例中,还基于护理机器人的当前状态信息,获取每个第一空闲护理机器人的第一剩余电量,将每个第一空闲护理机器人对应的所述第一剩余电量和所述第一调度消耗电量进行比较,以使从多个第一空闲护理机器人中筛选出多个满足所述第一剩余电量大于所述第一调度消耗电量的第二空闲护理机器人;其中,第二空闲护理机器人为满足调度任务使用时间,满足调度任务所需调度消耗电量的护理机器人。
一实施例中,获取每个第二空闲护理机器人对应的调度运动轨迹,生成调度运动轨迹数据集,从所述调度运动轨迹数据集中选取最短调度运动轨迹,将所述最短调度运动轨迹对应的第二空闲护理机器人作为选择的第一护理机器人。
优选的,第一护理机器人的数量可以为一个,第一护理机器人的数量也可以为多个。
步骤103:基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。
一实施例中,护理机器人为基于激光SLAM的护理机器人,基于激光SLAM的护理机器人采用树莓配4B作为上位机、STM32单片机作为下位机,搭载ROS***,采用激光雷达、惯性测量单元等传感器采集信息,通过SLAM技术对机器人所处环境进行建图并对护理机器人所处位置进行定位,并基于第一预设路径规划算法进行路径规划。
一实施例中,选定第一护理机器人后,将该次调度任务发送给所述第一护理机器人的上位机,选中的护理机器人收到调度任务后,规划出第一当前位置到任务起始位置以及作业时的调度运动轨迹,并将调度任务发送给下位机执行,且第一护理机器人的下位机按调度任务驱动电机转动,并将编码器采集的信息返回给上位机,用于定位及建图。
一实施例中,将编码器采集信息返回给上位机,具体的,通过编码器采集第一护理机器人的轮子转动圈数,并根据已知的轮子周长,计算出轮子行驶的距离,进一步计算出第一护理机器人的速度信息,将速度信息发送给上位机用于计算第一护理机器人的里程信息。
一实施例中,通过SLAM技术进行定位及建图,具体的,通过编码器结合惯性测量单元计算得到里程信息,用护理机器人运动模型得到第一护理机器人的位姿初估计,然后通过搭载的激光雷达传感器获取的激光数据,结合观测模型对第一护理机器人的位姿进行精确修正,得到第一护理机器人的精确定位,在精确定位的基础上,将激光数据添加到栅格地图中,通过第一护理机器人在环境中不断运动,即可完成对整个场景地图的构建。
一实施例中,获取所述第一护理机器人对应的调度运动轨迹,并控制所述第一护理机器人沿所述调度运动轨迹进行移动,并在移动过程中通过使用激光雷达实时检测是否存在障碍物;当检测到存在障碍物时,获取当前时刻所述第一护理机器人与所述障碍物之间的第一距离,基于所述第一预设路径规划算法调用所述第一距离,得到下一时刻的局部避障运动轨迹;根据所述局部避障运动轨迹对所述调度运动轨迹进行修正,得到第一调度运动轨迹。
本实施例中,设置所述第一预设路径规划算法为DWA算法,通过使用激光雷达测得第一护理机器人到障碍物的第一距离,通过DWA算法,可以快速得出下一时刻局部避障运动轨迹的最优解,以解决现实使用场景中,第一护理机器人的移动过程需要避障,实现避障的目的。
优选的,第一护理机器人在实际的任务执行过程中,由于避障等情况的影响,可能导致第一护理机器人在还未执行完调度任务时出现电量过低的情况,无法执行完当前调度任务;此时,通过后台调度中心将重新调用护理机器人选用机制,选取别的护理机器人到该第一护理机器人的当前位置,代替其完成接下来的调度任务,并通知管理员将第一护理机器人移动到充电位置进行充电。
一实施例中,当检测到所述第一护理机器人完成所述调度任务后,实时检测所述第一护理机器人的第二剩余电量,将所述第二剩余电量与预设电量阈值进行对比;若所述第二剩余电量小于预设电量阈值,则向管理人员发送充电提醒,并将所述第一护理机器人调度到充电位置;若所述第二剩余电量不小于预设电量阈值,则判断所述第一护理机器人是否处于机器人停靠位置,若否,则将所述第一护理机器人调度到停靠位置。
一实施例中,在第一护理机器人内部设置电量检测模块用于测量第一护理机器人的电池电量;具体的,设置电量检测模块为库伦计,在库仑计芯片上集成一个取样电阻,由于取样电阻上流过不同电流会产生不同的压差,库仑计芯片就将这个压差转换为电流,通过将电流和时间进行积分,得到电池消耗的总电量。每个电池都有一个初始容量或称为额定容量,用额定容量减去消耗的总电量,即可获得第一护理机器人的第二剩余电量。
一实施例中,后端调度中心实时监测第一护理机器人的第二剩余电量,并将第二剩余电量发送到后端数据库,以使更新所述数据库中所述第一护理机器人的相关信息。
一实施例中,将所述第一护理机器人调度到充电位置;具体的,获取当前所有充电位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括充电中和未充电;从所述所有充电位置中筛选出当前工作状态为未充电的多个空闲充电位置;获取所述第一护理机器人的第二当前位置,分别计算所述第二当前位置与所述多个空闲充电位置的第二距离,生成第二距离数据集;从所述第二距离数据集中选取最短第二距离,将所述最短第二距离对应的空闲充电位置,作为目标充电位置;根据所述第二当前位置和所述目标充电位置,生成充电调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述充电调度运动轨迹移动至所述目标充电位置,完场对第一护理机器人的充电工作。
一实施例中,将所述第一护理机器人调度到停靠位置;具体的,获取当前所有停靠位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括已停靠和未停靠;从所述所有停靠位置中筛选出当前工作状态为未停靠的多个空闲停靠位置;获取所述第一护理机器人的第三当前位置,分别计算所述第三当前位置与所述多个空闲停靠位置的第三距离,生成第三距离数据集;从所述第三距离数据集中选取最短第三距离,将所述最短第三距离对应的空闲停靠位置,作为目标停靠位置;根据所述第三当前位置和所述目标停靠位置,生成停靠调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述停靠调度运动轨迹移动至所述目标停靠位置,完成对第一护理机器人的停靠工作。
综上,本实施例提供的一种护理机器人的智能调度方法,能使护理机器人群在公共场所承担者众多服务任务的同时,充分发挥护理机器人自主导航、自动避障的能力,使得护理机器人群使用更加便利、高效,为使用者提供更加便捷的服务,且护理机器人群合理、高效的分配使用同样可以减少不必要的能量消耗,达到环保的作用。
实施例2
参见图2,图2是本发明提供的一种护理机器人的智能调度装置的一种实施例的结构示意图,如图2所示,该装置包括护理机器人信息获取模块201、第一护理机器人选择模块202和第一护理机器人调度模块203,具体如下:
所述护理机器人信息获取模块201,用于当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息。
所述第一护理机器人选择模块202,用于将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人。
所述第一护理机器人调度模块203,用于基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。
一实施例中,所述第一护理机器人选择模块202,用于将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人。具体的,将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使所述护理机器人选择机制根据所述调度任务和所述当前状态信息,查询得到多个第一空闲护理机器人,其中,所述调度任务包括使用时间、任务起始位置和任务目标位置,所述当前状态信息包括第一当前位置、第一剩余电量和空闲时间;基于第二预设路径规划算法调用所述第一当前位置、所述任务起始位置和所述任务目标位置,生成每个第一空闲护理机器人的调度运动轨迹,并基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量;将每个第一空闲护理机器人对应的所述第一剩余电量和所述第一调度消耗电量进行比较,以使从多个第一空闲护理机器人中筛选出多个满足所述第一剩余电量大于所述第一调度消耗电量的第二空闲护理机器人;获取每个第二空闲护理机器人对应的调度运动轨迹,生成调度运动轨迹数据集,从所述调度运动轨迹数据集中选取最短调度运动轨迹,将所述最短调度运动轨迹对应的第二空闲护理机器人作为选择的第一护理机器人。
一实施例中,本实施例提供的一种护理机器人的智能调度装置,还包括所述第一护理机器人检测模块204,如图3所示,图3是护理机器人的智能调度装置的又一实施例的结构示意图。
一实施例中,所述第一护理机器人检测模块204,用于当检测到所述第一护理机器人完成所述调度任务后,实时检测所述第一护理机器人的第二剩余电量,将所述第二剩余电量与预设电量阈值进行对比;若所述第二剩余电量小于预设电量阈值,则向管理人员发送充电提醒,并将所述第一护理机器人调度到充电位置;若所述第二剩余电量不小于预设电量阈值,则判断所述第一护理机器人是否处于机器人停靠位置,若否,则将所述第一护理机器人调度到停靠位置。
一实施例中,所述第一护理机器人调度模块203,用于基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹;具体的,获取所述第一护理机器人对应的调度运动轨迹,并控制所述第一护理机器人沿所述调度运动轨迹进行移动,并在移动过程中实时检测是否存在障碍物;当检测到存在障碍物时,获取当前时刻所述第一护理机器人与所述障碍物之间的第一距离,基于所述第一预设路径规划算法调用所述第一距离,得到下一时刻的局部避障运动轨迹;根据所述局部避障运动轨迹对所述调度运动轨迹进行修正,得到第一调度运动轨迹。
一实施例中,所述第一护理机器人选择模块202,用于基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量;具体的,获取每公里的模拟调度消耗电量,基于所述调度运动轨迹,得到所述调度运动轨迹的轨迹长度;根据所述轨迹长度和所述模拟调度消耗电量,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量。
一实施例中,所述第一护理机器人检测模块204,用于将所述第一护理机器人调度到充电位置;具体的,获取当前所有充电位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括充电中和未充电;从所述所有充电位置中筛选出当前工作状态为未充电的多个空闲充电位置;获取所述第一护理机器人的第二当前位置,分别计算所述第二当前位置与所述多个空闲充电位置的第二距离,生成第二距离数据集;从所述第二距离数据集中选取最短第二距离,将所述最短第二距离对应的空闲充电位置,作为目标充电位置;根据所述第二当前位置和所述目标充电位置,生成充电调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述充电调度运动轨迹移动至所述目标充电位置。
一实施例中,所述第一护理机器人检测模块204,用于将所述第一护理机器人调度到停靠位置;具体的,获取当前所有停靠位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括已停靠和未停靠;从所述所有停靠位置中筛选出当前工作状态为未停靠的多个空闲停靠位置;获取所述第一护理机器人的第三当前位置,分别计算所述第三当前位置与所述多个空闲停靠位置的第三距离,生成第三距离数据集;从所述第三距离数据集中选取最短第三距离,将所述最短第三距离对应的空闲停靠位置,作为目标停靠位置;根据所述第三当前位置和所述目标停靠位置,生成停靠调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述停靠调度运动轨迹移动至所述目标停靠位置。
所属领域的技术人员可以清楚的了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不在赘述。
需要说明的是,上述护理机器人的智能调度装置的实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
在上述的护理机器人的智能调度方法的实施例的基础上,本发明另一实施例提供了一种护理机器人的智能调度终端设备,该护理机器人的智能调度终端设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现本发明任意一实施例的护理机器人的智能调度方法。
示例性的,在这一实施例中所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块,所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中,并由所述处理器执行,以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述护理机器人的智能调度终端设备中的执行过程。
所述护理机器人的智能调度终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述护理机器人的智能调度终端设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述护理机器人的智能调度终端设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个护理机器人的智能调度终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述护理机器人的智能调度终端设备的各种功能。所述存储器可主要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***、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外,存储器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,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在上述护理机器人的智能调度方法的实施例的基础上,本发明另一实施例提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时,控制所述存储介质所在的设备执行本发明任意一实施例的护理机器人的智能调度方法。
在这一实施例中,上述存储介质为计算机可读存储介质,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
综上,本发明公开了一种护理机器人的智能调度方法、装置、设备及存储介质,通过当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息;将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人;基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。与现有技术相比,本发明的技术方案能实现对护理机器人群合理、高效的分配使用,同时减少不必要的能量消耗,达到环保的作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种护理机器人的智能调度方法,其特征在于,包括:
当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息;
将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人;
基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。
2.如权利要求1所述的一种护理机器人的智能调度方法,其特征在于,将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人,具体包括:
将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使所述护理机器人选择机制根据所述调度任务和所述当前状态信息,查询得到多个第一空闲护理机器人,其中,所述调度任务包括使用时间、任务起始位置和任务目标位置,所述当前状态信息包括第一当前位置、第一剩余电量和空闲时间;
基于第二预设路径规划算法调用所述第一当前位置、所述任务起始位置和所述任务目标位置,生成每个第一空闲护理机器人的调度运动轨迹,并基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量;
将每个第一空闲护理机器人对应的所述第一剩余电量和所述第一调度消耗电量进行比较,以使从多个第一空闲护理机器人中筛选出多个满足所述第一剩余电量大于所述第一调度消耗电量的第二空闲护理机器人;
获取每个第二空闲护理机器人对应的调度运动轨迹,生成调度运动轨迹数据集,从所述调度运动轨迹数据集中选取最短调度运动轨迹,将所述最短调度运动轨迹对应的第二空闲护理机器人作为选择的第一护理机器人。
3.如权利要求1所述的一种护理机器人的智能调度方法,其特征在于,完成所述调度任务后,还包括:
当检测到所述第一护理机器人完成所述调度任务后,实时检测所述第一护理机器人的第二剩余电量,将所述第二剩余电量与预设电量阈值进行对比;
若所述第二剩余电量小于预设电量阈值,则向管理人员发送充电提醒,并将所述第一护理机器人调度到充电位置;
若所述第二剩余电量不小于预设电量阈值,则判断所述第一护理机器人是否处于机器人停靠位置,若否,则将所述第一护理机器人调度到停靠位置。
4.如权利要求2所述的一种护理机器人的智能调度方法,其特征在于,基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,具体包括:
获取所述第一护理机器人对应的调度运动轨迹,并控制所述第一护理机器人沿所述调度运动轨迹进行移动,并在移动过程中实时检测是否存在障碍物;
当检测到存在障碍物时,获取当前时刻所述第一护理机器人与所述障碍物之间的第一距离,基于所述第一预设路径规划算法调用所述第一距离,得到下一时刻的局部避障运动轨迹;
根据所述局部避障运动轨迹对所述调度运动轨迹进行修正,得到第一调度运动轨迹。
5.如权利要求2所述的一种护理机器人的智能调度方法,其特征在于,基于所述调度运动轨迹,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量,具体包括:
获取每公里的模拟调度消耗电量,基于所述调度运动轨迹,得到所述调度运动轨迹的轨迹长度;
根据所述轨迹长度和所述模拟调度消耗电量,预测每个第一空闲护理机器人的第一调度消耗电量。
6.如权利要求3所述的一种护理机器人的智能调度方法,其特征在于,将所述第一护理机器人调度到充电位置,具体包括:
获取当前所有充电位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括充电中和未充电;
从所述所有充电位置中筛选出当前工作状态为未充电的多个空闲充电位置;
获取所述第一护理机器人的第二当前位置,分别计算所述第二当前位置与所述多个空闲充电位置的第二距离,生成第二距离数据集;
从所述第二距离数据集中选取最短第二距离,将所述最短第二距离对应的空闲充电位置,作为目标充电位置;
根据所述第二当前位置和所述目标充电位置,生成充电调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述充电调度运动轨迹移动至所述目标充电位置。
7.如权利要求3所述的一种护理机器人的智能调度方法,其特征在于,将所述第一护理机器人调度到停靠位置,具体包括:
获取当前所有停靠位置的当前工作状态,其中,所述当前工作状态包括已停靠和未停靠;
从所述所有停靠位置中筛选出当前工作状态为未停靠的多个空闲停靠位置;
获取所述第一护理机器人的第三当前位置,分别计算所述第三当前位置与所述多个空闲停靠位置的第三距离,生成第三距离数据集;
从所述第三距离数据集中选取最短第三距离,将所述最短第三距离对应的空闲停靠位置,作为目标停靠位置;
根据所述第三当前位置和所述目标停靠位置,生成停靠调度运动轨迹,控制所述第一护理机器人根据所述停靠调度运动轨迹移动至所述目标停靠位置。
8.一种护理机器人的智能调度装置,其特征在于,包括:护理机器人信息获取模块、第一护理机器人选择模块和第一护理机器人调度模块;
其中,所述护理机器人信息获取模块,用于当接收到护理机器人的调度任务时,获取各个护理机器人的当前状态信息;
所述第一护理机器人选择模块,用于将所述调度任务和所述当前状态信息输入到护理机器人选择机制中,以使基于所述护理机器人选择机制,选择第一护理机器人;
所述第一护理机器人调度模块,用于基于第一预设路径规划算法,得到所述第一护理机器人在执行所述调度任务时的第一调度运动轨迹,以使所述第一护理机器人根据所述第一调度运动轨迹进行移动,直至完成所述调度任务。
9.一种终端设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的护理机器人的智能调度方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的护理机器人的智能调度方法。
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