具体实施方式

一种多机器人交汇行走调度方法，如图1，包括如下步骤：

S1、在机器人行走的高精度地图上，描绘出狭窄区域，将其定义为管制区域。

狭窄区域可为道路交汇口，如T型路口、十字路口、环岛型路口等，也可为自动门、楼道口、狭窄过道等狭窄区域。本发明根据管制区域(狭窄区域)的类型将管制区域分为直通型管制区域、交叉型管制区域，所述直通型管制区域包括直线型管制区域(如图2)和弯曲型管制区域(如图3)，即只能直行通过的区域，如直线型的通道、弯曲非直线型的通道等，所述交叉型管制区域包括T型管制区域(如图6、图8、图10)、十字型管制区域(如图7、图9、图11至图13)和环岛型管制区域(如图14)等，保存各管制区域的坐标数据、通道宽度、类型等信息至调度系统后台；管制区域的类型，包括管制区域的通道宽度等可提前勘测好并保存在调度系统后台，可采用绘图工具描绘狭窄区域。

S2、当机器人A行走至管制区域前(即将到达管制区域)，向调度系统后台发送询问指令，调度系统后台判断管制区域内是否有其它机器人正在通行：

S2-1、如该管制区域内无其它机器人正在通行，如图4，机器人A则发送锁定指令至调度系统后台，将该管制区域锁定后，机器人A通过该管制区域，机器人A通过该管制区域后发送解锁指令至调度系统后台，解锁该管制区域；锁定期间，如有其它机器人B请求通过该管制区域，调度系统后台根据管制区域的类型、通道宽度、机器人A和机器人B的宽度和行走方向(指机器人通过管制区域的方向)，禁止或允许机器人B通过该管制区域。

每台机器人通过管制区域前均需先锁定该管制区域，通过管制区域后均需解锁该管制区域。

S2-2、如该管制区域内只有一台其它机器人C正在通行，管制区域处于被机器人C锁定的状态，则调度系统后台根据管制区域的类型、通道宽度、机器人A和机器人C的宽度和行走方向，禁止或允许机器人A通过该管制区域。

S2-3、如该管制区域内有两台其它机器人正在通行(这里指两台机器人均在行走，不包括在临时停靠点停靠的机器人)，管制区域处于被这两台机器人锁定的状态，则调度系统后台根据管制区域的类型、通道宽度、机器人A和正在通过管制区域的两台机器人的宽度和行走方向，禁止或允许机器人A通过该管制区域。

S2-4、如该管制区域内有两台以上的其它机器人正在通行，如图1，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人A，并指挥机器人A前往临时停靠点(临时停靠点可预先根据管制区域的周边情况来设置)停靠，待正在通行的机器人的数量降为两台或两台以下后，再根据正在通行的机器人的数量选择步骤S2-1、S2-2或S2-3中的方法通过该管制区域(如机器人数量为0，则执行步骤S2-1；如机器人数量为1，则执行步骤S2-2；如机器人数量为2，则执行步骤S2-3)。

作为其中一种实施方式，步骤S2-1中锁定期间，如有其它机器人B请求通过该管制区域，调度系统后台根据管制区域的类型、通道宽度、机器人A和机器人B的宽度和行走方向，禁止或允许机器人B通过该管制区域的方法为(如图4所示)：

判断机器人B与机器人A的行走方向是否一致，如是，则发送通行指令给机器人B，机器人B跟随机器人A后通过该管制区域；如否，则判断该管制区域是直通型管制区域还是交叉型管制区域：

(1)如为直通型管制区域(表明机器人B与机器人A的行走方向相反)，调度系统后台则判断管制区域是否满足机器人A和机器人B并排行走且不触发安全距离报警，如是，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A和机器人B，使机器人A和机器人B分别靠近通道的两边进行靠边行走，如否，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人B，并指挥机器人B前往临时停靠点停靠，待机器人A完全通过管制区域后，机器人B再通过该管制区域。

(2)如为交叉型管制区域，则判断机器人B和机器人A的行走路线是交叉、有重叠还是既不交叉又不重叠。

对于行走路线交叉、有重叠、既不交叉又不重叠的情况可作如下定义：

机器人在管制区域的行走路线，指机器人通过管制区域的各通道的中点所形成的路线。机器人的行走路线由机器人在执行任务前进行规划，或由调度系统后台在下达任务时规划并下发。

行走路线交叉，指两行走路线在高精度地图上有交叉点，一般指两行走路线只有交叉点，不相互平行也没有重叠部分，如两机器人按照行走路线行走会发生碰撞的情况。如图10、图11中在所示十字型管制区域所示的情况，图12的环岛型管制区域也会发生行走路线交叉的情况。行走路线有重叠，指两行走路线在高精度地图上有有重叠部分，包括部分重叠和完全重叠，一般指两行走路线有相重合部分，按照两行走路线的方向行走，在重叠部分机器人会发生碰撞的情况，如图6至图9所示的在T型管制区域和十字型管制区域所示的行走路线部分重叠的情况，图10、图11是在T型管制区域和十字型管制区域所示的行走路线完全重叠的情况，环岛型管制区域也会出现行走路线有重叠的情况，重叠部分有可能是同向(如图6、图8)，也可能是反向(如图7、图9、图10、图11)。本发明中行走路线完全重叠且同向的情况即为两机器人的行走方向完全一致的情况，这种情况已采取如上的跟随策略。行走路线既不交叉又不重叠，指两行走路线在高精度地图上无任何交叉或重叠部分，两机器人按照行走路线行走，不会发生碰撞情况，如图14所示的在环岛型管制区域的情况。按照上述规则判断：如既不交叉又不重叠，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人B，机器人B按照其规划的行走路线正常通过管制区域；如交叉，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人B，并指挥机器人B前往临时停靠点停靠，待机器人A完全通过管制区域后，机器人B再通过该管制区域；如有重叠，则判断路线重叠部分的宽度是否满足机器人A和机器人B并排行走且不触发安全距离报警，如是，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A和机器人B，使机器人A和机器人B在两者行走路线重叠的部分分别靠近通道的两边进行靠边行走，如否，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人B，机器人B前往临时停靠点停靠，待机器人A完全通过管制区域后，机器人B再通过管制区域。各机器人靠边行走的靠边方向要以机器人转弯时不相互碰撞为标准，如在图6、图7所示的两行走路线有重叠的情况，两机器人分别采取如图6、图7所示的靠边方向则不会发生碰撞，如分别采取如图6、图7所示的相反的靠边方向则可能会发生碰撞。下述出现靠边行走的情况时采用相同的避免碰撞的方式。

作为其中一种实施方式，步骤S2-2中调度系统后台根据管制区域的类型、通道宽度、机器人A和机器人C的宽度和行走方向，禁止或允许机器人A通过该管制区域的方法为(如图15)：

调度系统后台判断机器人A与机器人C的行走方向(机器人通过管制区域时的方向，下同)是否一致(可通过机器人A和机器人B的路径规划图来判断，或通过机器人A和机器人B的位移坐标变化情况来判断)，如是，则发送通行指令给机器人A，机器人A跟随机器人C后通过该管制区域；如否，则判断该管制区域是直通型管制区域还是交叉型管制区域：

(1)如为直通型管制区域(表明机器人A与机器人C的行走方向相反)，调度系统后台则判断管制区域是否满足机器人A和机器人C并排行走且不触发安全距离报警，如是，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A和机器人C，使机器人A和机器人C分别靠近通道的两边进行靠边行走(一台机器人靠近一边，可采用统一的靠左行驶或靠右行驶)，如否，如图16，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人A，并指挥机器人A前往临时停靠点停靠(临时停靠点可自由设置)，待机器人C完全通过管制区域并向调度系统后台发送解锁指令后，调度系统后台再发送允许通行指令给机器人A，机器人A锁定管制区域后再通过管制区域。

(2)如为交叉型管制区域，则判断机器人A和机器人C的行走路线是交叉、有重叠还是既不交叉又不重叠：如既不交叉又不重叠，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A，机器人A按照其规划的行走路线正常通过管制区域；如交叉，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人A，并指挥机器人A前往临时停靠点停靠，待机器人C完全通过管制区域并向调度系统后台发送解锁指令后，调度系统后台再发送允许通行指令给机器人A，机器人A锁定管制区域后再通过管制区域；如有重叠，则判断路线重叠部分的宽度是否满足机器人A和机器人C并排行走且不触发安全距离报警，如是，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A，使机器人A和机器人C在两者行走路线重叠的部分分别靠近通道的两边进行靠边行走，如否，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人A，机器人A前往临时停靠点停靠，待机器人C完全通过管制区域后，机器人A再通过管制区域。

作为其中一种实施方式，步骤S2-3中调度系统后台根据管制区域的类型、通道宽度、机器人A和正在通过管制区域的两台机器人的宽度和行走方向，禁止或允许机器人A通过该管制区域的方法为(如图17至图19)：

S2-3-1、若两台机器人在管制区域内的行驶方向完全一致，判断机器人A是否与两台机器人的行走方向一致，如是，机器人A则跟随两台机器人的后面通过该管制区域；如否，则判断该管制区域是直通型管制区域还是交叉型管制区域：

(1)如为直通型管制区域(表明机器人A与两台机器人的行走方向相反)，则判断管制区域是否满足机器人A与两台机器人中的任一台并排行走且不触发安全距离报警(可以两台机器人中宽度较大的机器人为标准，如机器人A能与宽度较大的机器人并排通过管制区域，即满足条件)，如是，则发送靠边行走指令给机器人A和两台机器人，使机器人A和两台机器人分别进行靠边行走(两台机器人的靠边方向相同，机器人A与两台机器人的靠边方向相反)，如否，则禁止机器人A通行，指挥机器人A前往临时停靠点停靠，待两台机器人中与机器人A不满足并排行走的机器人完全通过管制区域后(可能是其中的一台，也可能是两台)，再通过管制区域(每台机器人通过后发送解锁指令，每台机器人通过时发送锁定指令)。

(2)如为交叉型管制区域，则判断机器人A和两台机器人的行走路线是交叉、有重叠还是既不交叉又不重叠：如交叉，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人A，并指挥机器人A前往临时停靠点停靠，待两台机器人完全通过管制区域并向调度系统后台发送解锁指令后，调度系统后台再发送允许通行指令给机器人A，机器人A再锁定并通过管制区域；如既不交叉又不重叠，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A，机器人A按照其规划的行走路线正常通过管制区域；如有重叠，则判断路线重叠部分的宽度是否满足机器人A和两台机器人中任一台并排行走且不触发安全距离报警，如是，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A，使机器人A和两台机器人在三者行走路线重叠的部分分别靠近通道的两边进行靠边行走，如否，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人A，机器人A前往临时停靠点停靠，待两台机器人中与机器人A不满足并排行走的机器人通过管制区域后，机器人A再通过管制区域。

S2-3-2、若两台机器人在管制区域内的行驶方向不一致，则判断该管制区域是直通型管制区域还是交叉型管制区域：

(1)如为直通型管制区域(表明机器人A与两台机器人中的一台机器人C的行走方向相反)，则判断管制区域是否满足机器人A与两台机器人中与机器人A行走方向相反的机器人并排行走且不触发安全距离报警(即，机器人A与两机器人中的一台行走方向相反时，满足机器人A与该机器人并排行走的条件)，如是，如图20，机器人A则进行靠边行走，其靠边方向与两台机器人中与机器人A行走方向相同的机器人的靠边方向一致(即，机器人A与对向行驶的机器人分别靠一边行驶)；如否，则指挥机器人A前往临时停靠点停靠，待两台机器人中与机器人A行走方向相反的机器人完全通过管制区域后(即，等待对向行驶的机器人先行通过)，再通过管制区域。

(2)如为交叉型管制区域，则指挥机器人A前往临时停靠点停靠，待两台机器人中的一台完全通过管制区域后，再根据另一台机器人的行走状态通过管制区域。

作为其中一种实施方式，步骤S2-3-2(2)中所述另一台机器人的行走状态包括行走方向和行走路线，设该机器人为机器人D，如图19：

(1)如机器人D的行走方向与机器人A的行走方向完全一致，机器人A跟随机器人D的后面通过该管制区域。

(2)如机器人D的行走方向与机器人A的行走方向不一致，则判断机器人A和机器人D的行走路线是交叉、有重叠还是既不交叉又不重叠：如既不交叉又不重叠，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A，机器人A按照其规划的行走路线正常通过管制区域；如交叉，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人A，并指挥机器人A前往临时停靠点停靠，待机器人D完全通过管制区域后，机器人A再通过该管制区域；如有重叠，则判断路线重叠部分的宽度是否满足机器人A和机器人D并排行走且不触发安全距离报警，如是，调度系统后台则发送允许通行指令给机器人A，使机器人A和机器人D在两者行走路线重叠的部分分别靠近通道的两边进行靠边行走，如否，调度系统后台则发送禁止通行指令给机器人A，机器人A前往临时停靠点停靠，待机器人D完全通过管制区域后，机器人A再通过管制区域。

作为其中一种具体情况，如图5所示，机器人前往临时停靠点停靠时，如临时停靠点处已停靠有机器人E，则机器人排列在机器人E的后面，待机器人E通过该管制区域且管制区域内正在通行的机器人的数量降为两台或两台以下后，再根据正在通行的机器人的数量选择步骤S2-1、S2-2或S2-3中的方法通过该管制区域。下述当机器人需前往临时停靠点停靠时可采用相同的策略，即，如临时停靠点有其它机器人停靠时，排在其它机器人的后面，按到达临时停靠点的时间顺序依次通过管制区域；当某一管制区域两端的临时停靠点均停靠有机器人时，按照到达临时停靠点的时间顺序或向调度系统后台发送询问指令的时间顺序依次通过管制区域。

作为其中一种具体情况，上述提及的两台机器人分别靠近通道的两边进行靠边行走的过程中，如其中一台机器人遇到临时障碍物，则临时停车，暂不避障，等到另一台机器人完全通过管制区域后才开启避障行走模式。如图21，如机器人A遇到临时障碍物，临时停车，等机器人B完全通过管制区域后再避障行走，避免通道狭窄而碰撞，同样，若机器人B遇到临时障碍物，同样停止行走，等待机器人A通过后再避障。

作为其中一种实施方式，上述判断管制区域是否满足两台机器人并排行走且不触发安全距离报警的方法为(如图22)：

设两台机器人分别为机器人M和机器人N，管制区域的最小通道宽度为d，机器人M的宽度为x1，机器人N的宽度为x2，机器人M靠边行走的安全距离为y1，机器人N靠边行走的安全距离为y2，机器人M与机器人N并排行走的安全距离为y3。当d>x1+x2+y1+y2+y3时，则认为该管制区域为双车道，满足机器人M和机器人N并排行走且不触发安全距离报警；如否，则认为不满足。不同类型的机器人，其尺寸大小不同，宽度和靠边行走的安全距离也不同，不同类型机器人并排行走时的安全距离也不同，可根据机器人的具体类型预先设定。

进一步地，管制区域的最小通道宽度d的计算方法可具体为：某处通道中垂直于行驶方向的直线与该处通道两侧的交点之间的距离，即为该处的通道宽度；管制区域内各处的通道宽度中数值最小的即为该管制区域的最小通道宽度d。本发明中，管制区域的最小通道宽度必须允许任一类型的单台机器人通过。

管制区域内各处的通道宽度D的计算方法可具体为：某处通道中垂直于行驶方向的直线与该处通道两侧的交点之间的距离，即为该处通道的通道宽度D。如图22，管制区域内各处的通道宽度D1、D2、D3……中数值最小的即为该管制区域的最小通道宽度d。管制区域内各处的通道宽度D预先测量并储存在调度系统后台中，可由勘测机器人预先探测得到，特别是管制区域内的最小通道宽度d数据，是调度系统后台对多机器人在管制区域内行走进行调度的重要依据。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。