[发明专利]移动多机器人系统中的网络感知和预测运动规划

说明书

本发明涉及移动多机器人系统中的网络感知和预测运动规划。公开了用于促进多代理路径规划并用于使机器人系统的导航对无线网络相关问题能够更具弹性的技术。所讨论的技术包括增强路径规划算法来考虑无线服务质量(QoS)度量，以用于对经规划的多代理路径进行标识。此外，这些技术还包括对通信等待时间和计算等待时间的补偿，以实现将时间敏感的导航工作负荷迁移到网络基础设施组件。

技术领域

本文描述的各方面总体上涉及自主系统的运动规划，更具体地涉及实现无线服务质量(QoS)信息和机器学习以提供自主代理的运动规划的技术。

背景技术

即将到来的“工业4.0”范式正在使用计算、通信和AI技术来提高自动化效率，减少能源使用，并且改善人类工作者的安全性。自主移动机器人(AMR)是工厂和仓库中满足这些需求的关键组件。根据此类用例，AMR共同实现感知和操纵，以通过在环境中导航，同时与其他AMR以及中央实体进行通信和协调来完成给定的任务。该协调需要有界等待时间、可靠的通信和计算能力，该协调通常在为AMR环境服务的联网环境中被处置。然而，目前在此类环境中支持AMR路径规划和导航的技术并不充分。

附图说明

结合到本文中并构成本说明书的一部分的附图图示本公开的多个方面，并且与说明书一起，进一步用于解释多个方面的原理，并使相关领域的技术人员能够制造和使用多个方面。

图1图示出根据本公开的各方面的利用自主移动机器人(AMR)的示例性环境的框图。

图2A图示出根据本公开的各方面的基于无线服务质量(QoS)信息的多代理路径规划过程流程的框图。

图2B图示出根据本公开的各方面的显示等待时间QoS度量和所得到的QoS得分之间的关系的示例性图。

图2C图示出根据本公开的各方面的并入无线QoS数据的示例性共享环境模型的框图。

图3图示出根据本公开的各方面的与迁移多代理导航流水线的导航任务和执行航点校正相关联的过程流程的框图。

图4图示根据本公开的一方面的示例性自主代理的框图。

图5图示出根据本公开的各方面的示例性计算设备的框图。

将参照附图描述本公开的示例性方面。其中要素第一次出现的附图通常由对应的附图标记中最左面的(多个)数字指示。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了众多具体细节以便提供对本公开的多个方面的完全理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施包括结构、系统和方法在内的多个方面。本文的描述和表示是由本领域的经验或技术人员使用来向本领域其他技术人员最有效地传达其工作的实质的通用手段。在其他实例中，未详细地描述公知的方法、过程、组件、和电路，以避免不必要地使本公开的多个方面变得模糊。

再次，当前在此类环境中支持AMR路线规划和导航的技术也具有各种缺点。例如，在AMR环境中实现的网络可以包括无线时间敏感联网(WTSN)系统，诸如可以被部署在仓库或工厂中以促进AMR自主功能的基础设施基于Wi-Fi和蜂窝的网络解决方案。然而，与WTSN基础设施部署相关联的挑战之一是通信环境是高度动态的，仅凭无线规划难以解决。例如，诸如工厂或仓库之类的AMR环境可能使用提供由于环境的改变(诸如AMR或其他对象移动穿过无线通信介质)而不一致的无线通信性能水平的无线网络。无线通信性能也可能遭受由于这些随时间的改变而引起的不一致，该不一致可被表征为由于交叉信道干扰、屏蔽、漫游等之类因素而引起的增加的等待时间、抖动等。因此，在此类用例中，存在确保一致的连接性水平的需求，一致的连接性水平被表征为有界的等待时间和可靠性。