本发明涉及机器人调度，尤其涉及一种基于缓存区的任务生成与机器人调度方法及系统。
背景技术：
1、在现代工业生产中，自动化技术已成为提高生产效率和降低成本的关键因素。特别是在物流和仓储领域，自动化叉车机器人的应用日益普及，它们在搬运货物、上下料等方面发挥着重要作用。这些机器人通常由上层调度系统进行智能调度，以优化作业流程和资源分配。然而，在实际操作中，由于上下游任务节拍不匹配，常常会导致部分机器人空闲，造成资源浪费。
2、也就是说，现有技术中当上下游任务数量不匹配时，如下料任务多于上料任务，会导致部分机器人闲置在休息区。
技术实现思路
1、（一）要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于缓存区的任务生成与机器人调度方法及系统，其解决现有技术中上下游任务不匹配，导致机器人效率不高，无法有效匹配任务的技术问题。
3、（二）技术方案
4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
5、第一方面，本发明实施例提供一种基于缓存区的任务生成与机器人调度方法，包括：
6、s100、调度系统根据实时监控的指定区域的任务需求，生成该指定区域内与各工位点绑定的缓存区的缓存任务；
7、s200、调度系统根据所有缓存区的缓存任务和全部待调度机器人，在缓存周期内对多个缓存区之间均衡调度机器人，使各缓存区缓存机器人；
8、s300、调度系统在各工位点的机器人完成任务后，向每一工位点绑定的缓存区的所有机器人下发调度指令，该调度指令用于使各机器人根据单向排队机制向下一节点移动，有序完成任务。
9、可选地，所述s100包括：
10、根据下述公式，动态生成该指定区域内与各工位点绑定的缓存区的缓存任务 n buffer；
11、
12、 n require为指定区域内的总任务数量；
13、 n working为指定区域内每一工位点的作业数量；
14、 n bufferpoints为与工位点绑定的缓存区中拓扑点的数量；所述拓扑点代表机器人。
15、可选地，s200、调度系统基于所有缓存区的缓存任务和全部待调度机器人，在缓存周期内对多个缓存区之间均衡调度机器人，包括：
16、调度系统基于所有缓存区的缓存任务和全部待调度机器人，基于缓存区均衡叫车策略，在缓存周期内对多个缓存区的待分配任务的拓扑点和待调度机器人进行均衡调度，使多个缓存区的拓扑点缓存机器人；
17、所述缓存区均衡叫车策略为调度至各缓存区的机器人的总代价值最小。
18、可选地，s200、调度系统基于所有缓存区的缓存任务和全部待调度机器人，在缓存周期内对多个缓存区之间均衡调度机器人，包括：
19、调度系统基于缓存区的缓存任务和全部待调度机器人进行匹配；在每一缓存周期内从每一缓存区中找到一个新的未分配任务，将找到的所有未分配任务和全部待调度机器人匹配，获取各机器人到达每一未分配任务的代价值，选择所有未分配任务匹配的机器人的代价值最小的方案，向代价值最小的方案中的机器人下发调度指令，使接收调度指令的机器人移动至匹配的缓存区的未分配任务拓扑点，以缓存机器人。
20、可选地，所述缓存区为调度系统预先生成的用于缓存机器人的，且与工位点绑定，物理位置接近绑定工位点的区域；
21、或者，所述缓存区为调度系统基于地图响应的用户指令生成的区域；
22、或者，所述缓存区包括入口点和出口点，且出口点与工位点最近，且缓存区为单向运行区域。
23、可选地，所述机器人运行区域均为格栅区域，所述机器人根据运行的格栅确定代价值；
24、所述指定区域包括：上料区和/或下料区。
25、第二方面，本发明实施例还提供一种基于缓存区的任务生成与机器人调度系统，包括：
26、缓存任务生成单元，用于根据实时监控的指定区域的任务需求，生成该指定区域内与各工位点绑定的缓存区的缓存任务；
27、机器人缓存单元，用于根据所有缓存区的缓存任务和全部待调度机器人，在缓存周期内对多个缓存区之间均衡调度机器人，使各缓存区缓存机器人；
28、任务排序单元，用于在各工位点的机器人完成任务后，向每一工位点绑定的缓存区的所有机器人下发调度指令，该调度指令用于使各机器人根据单向排队机制向下一节点移动，有序完成任务。
29、第三方面，本发明实施例还提供一种调度系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，具体执行上述第一方面任意所述的基于缓存区的任务生成与机器人调度方法。
30、第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其包括：所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任意所述的基于缓存区的任务生成与机器人调度方法的步骤。
31、（三）有益效果
32、本发明实施例的方法能够灵活应对生产过程中的任务波动，保持作业节奏的稳定，提高生产效率。
33、具体地，调度系统精确控制缓存区内生成的任务数量，以最大化地利用机器人资源，减少空闲时间，提高整个生产流程的效率，即实现了资源利用效率提升；
34、调度系统通过预先分配任务到缓存区，系统能够确保机器人始终有任务可执行，避免了因任务不匹配导致的停工等待，从而提高了作业的连续性，实现作业连续性增强；
35、以及调度系统在多个缓存区之间进行均衡调度，能够根据实时任务需求和缓存区容量，合理分配任务，确保每个缓存区的作业效率最大化，同时避免因过度集中任务而导致的某个缓存区过载，保证了公平性和效率性；
36、借助于缓存区内机器人的单向排队机制，能够确保任务完成后的机器人能够有序地接替下一个任务，避免了因任务切换而导致的停工等待，从而提高了作业的连续性和效率。同时，排队机制有助于减少机器人从完成一个任务到开始下一个任务的时间，提高作业速度，进而提升整体作业效率，减少任务切换时间。
1.一种基于缓存区的任务生成与机器人调度方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s100包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s200、调度系统基于所有缓存区的缓存任务和全部待调度机器人，在缓存周期内对多个缓存区之间均衡调度机器人，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s200、调度系统基于所有缓存区的缓存任务和全部待调度机器人，在缓存周期内对多个缓存区之间均衡调度机器人，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓存区为调度系统预先生成的用于缓存机器人的，且与工位点绑定，物理位置接近绑定工位点的区域；
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述机器人运行区域和缓存区均为格栅区域，所述机器人根据运行的格栅确定代价值；
7.一种基于缓存区的任务生成与机器人调度系统，其特征在于，包括：
8.一种调度系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，具体执行上述权利要求1至6任一所述的基于缓存区的任务生成与机器人调度方法。
9.一种计算机可读存储介质，其包括：所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的基于缓存区的任务生成与机器人调度方法的步骤。
