[发明专利]一种快递分拣背景下的机器人传感器网络能量补充方法

说明书

本发明涉及了一种快递分拣背景下的机器人传感器网络能量补充方法，属于可充电机器人传感器网络节点能量补充领域。本发明根据机器人传感器的移动信息，计算移动充电装置与每一个提出充电请求机器人传感器相遇的时间及位置，在考虑了机器人传感器得到充电请求响应公平性问题的前提下，移动充电装置优先选择相遇时间短的机器人传感器与其在相遇位置会合进行能量补充。该充电候选机器人传感器选择方法能够缩短充电延迟、提高充电效率。本发明为快递分拣背景下机器人传感器网络的能量补充提供了一种新方法，有助于实现此类网络的可持续运行。

技术领域

本发明涉及一种快递自动分拣背景下的机器人传感器网络能量补充方法，属于可充电机器人传感器网络节点能量补充领域。

背景技术

随着科技的进步，无线传感器网络由于它广泛的应用前景，逐渐受到了学术界和工业界的关注。机器人传感器网络也越来越多的被应用于环境检测、动物信息采集、紧急搜救、数据中心监测、人体健康监测等多个方面。目前，机器人传感器网络主要是由电池进行供电，由于电池的总容量有限，而且在严峻的环境下人为地更换电池难以实现，能量问题便成为限制机器人传感器网络广泛应用的重要约束和挑战，所以很多研究工作者提出了节省能量的办法，也就是通过减少机器人传感器单位时间或单位工作量的能耗来延长网络的生存周期。但是此方法不能从根本上解决这一问题，它只能有限的延长网络寿命，当有机器人传感器的电量耗尽后，将有可能导致整个网络无法正常的工作。从周围的环境中获取能量也是一种办法，例如太阳能，风能等多种形式的能量。但是能量获得的效率和周围环境的好坏有很大的关系，能量获取过程具有高度的不可预测性和不可控性等缺点，影响了无线传感器网络的稳定性。

为了延长网络的生存周期，提高网络的整体性能。近年来，利用移动充电装置给机器人传感器进行能量补充的方法获得了广泛的关注，移动充电装置主要使用了无线能量传输技术，例如电感耦合技术、全向/定向电磁辐射技术、磁耦合谐振技术等。此技术允许能量由移动充电装置传输到机器人传感器、手机、RFID等终端设备中。因此可以给机器人传感器提供可靠、持续的能量补充。由于移动充电装置价格不菲，在固定的区域中布置过多的移动充电装置给机器人传感器充电并不现实，所以如何合理、有效地规划移动充电装置的充电路径，使得整体的充电成本和充电延迟最小化成为一个非常棘手的问题。很多现存的工作中，机器人传感器需要配合移动充电装置才能进行能量补充，此时机器人传感器不得不终止当前的任务，使得机器人传感器的工作效率得不到保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种快递自动分拣背景下的机器人传感器网络能量补充方法，根据机器人传感器的移动信息，计算移动充电装置与每一个提出充电请求的机器人传感器相遇的时间及位置，在考虑了机器人传感器得到充电请求响应公平性问题的前提下，移动充电装置优先选择相遇时间短的机器人传感器与其在相遇位置会合进行能量补充，进而在减少充电成本的同时也尽可能的缩短了提出充电请求机器人传感器的充电延迟，从而延长了网络的生存周期，提高了网络的性能。在本发明中，机器人传感器不需要中断当前的操作，移动充电装置可以根据机器人传感器得到能量补充的优先级独立的与机器人传感器进行会合，会合后可以降低速度与机器人传感器一起移动来执行充电操作。在这个过程中，移动充电装置可以独立的完成充电任务，使得机器人传感器的工作效率最大化。

本发明采用的技术方案是：提供了一种快递自动分拣背景下的机器人传感器网络能量补充方法，包括以下步骤：