M4 场景地图:机器人去哪、怎么走、能不能走的依据

在 M4 中,场景地图是一份供调度系统使用的现场说明书。它把楼层、车间、通道、工位和库位,转换成机器人能够识别的点位、路径和运行规则。
它在 M4 中的位置可以概括为:
项目 → M4 调度系统 → 场景 → 区域 → 机器人组地图 → 地图元素
场景划定一套调度环境,区域对应具体空间,机器人组地图说明某类机器人能在该区域怎样运行。机器人去哪、走哪条路、能不能进入目标区域,都要以地图为依据。
场景地图让 M4 理解现场
业务系统发出“把托盘从一楼仓库送到二楼产线”的需求后,M4 要先找到取货点和目标点,判断哪些机器人可以进入相关区域,再确定可行路线和需要配合的电梯。
这些判断都依赖地图。地图缺失或关系错误,可能造成任务无法分配、路线规划失败,或者机器人到不了目标位置。
区域和机器人组限定机器人的活动范围
一套 M4 可以管理一个或多个场景。一个场景可以按楼层或车间划分多个区域。机器人可以在同一场景的不同区域之间运行,但不会跨场景执行任务。
不同机器人类型的尺寸、转弯方式和取放货位置可能不同,因此地图还要与机器人组对应:
区域 × 机器人组 = 一张分组地图
M4 会把同一区域内各机器人组的地图合并显示,同时保留每组的属性差异。例如,同一个点位可以允许顶升车停靠,但不允许叉车停靠;如果二楼只有顶升车组地图,M4 就不会把二楼任务派给叉车。
同一区域内的多张分组地图还需保持坐标原点和方向一致,避免同一位置在不同机器人类型的地图中出现偏移。
点位、路径和库位告诉机器人怎样行动
M4 场景地图主要包含以下内容:
- 点位:机器人经过、停靠或执行动作的位置。常见类型包括普通点(LM)、动作点(AP)、停靠点(PP)、充电点(CP)和切换地图点(SM)。
- 路径:连接点位与点位之间的线,每条线都是有方向要求,只有一个方向的线叫单向线,有明确的起点和终点;当连接的两个点任意一个点均可以作为起点或终点时,是双向线。
- 库位:货物存放的位置,正常与 AP 点位关联,一个点位可以关联多个库位,库位上可以设置 BinTask,BinTask 可以配置特定动作,来让机器人执行,下单时,只需要指定某个库位,机器人即可根据库位寻找到关联的点位,从而导航去关联点位。
- 区块、文字、图片和环境点云:用于呈现现场范围、背景和空间参照。
选中点位后,右侧属性面板可以进一步设置它的使用方式。
ID、名称、标签、备注和停用状态用于识别和管理点位,X、Y 坐标与角度决定点位在地图中的位置和朝向。允许停靠、不允许避让、不允许旋转、随动和换向点等选项,用于约束机器人到达或经过该点时的行为。对于需要取放料架的点位,还可以设置放货时的料架角度、是否保持朝向以及是否允许对顶角;必要时,也可让机器人一起申请相连路径的资源,减少进入或离开点位时的通行冲突。
这些属性同时提供“默认值”和机器人组专属值。共用规则可以统一设置,某一类机器人有不同要求时,再在对应机器人组中单独调整。这样既减少重复配置,也能保留不同机器人类型的运行差异。
地图可以在“调度场景”中直接查看和编辑
当场景包含多个区域时,用户可以切换查看不同楼层或车间,通过拖动、缩放、“展示完整地图”和框选放大调整视角。搜索可以快速定位机器人、点位和库位;选中地图元素后,右侧面板会显示详细信息和不同机器人组下的属性。
选择区域后,点击右上角的编辑按钮即可修改地图。进入编辑模式后,场景选择器会锁定,避免用户在修改过程中切换到其他场景。默认保持查看状态,则可以减少监控现场时误改地图的风险。
编辑界面提供“合并”和各机器人组的切换入口。“合并”用于设置共用的默认值,Jack、Box、Fork 等机器人组可以保留自己的通行和停靠属性。这样,公共配置不用重复维护,不同机器人类型的差异也不会被覆盖。
底部编辑工具栏把常用操作放在地图旁边。保存和取消用于确认或放弃本次修改,撤销和重做方便修正连续操作;删除、文字、图片和区块用于整理地图及补充现场说明;框选、放大、缩小、展示完整地图和框选放大则方便处理较大的地图。
保存地图后,用户还可以选择“暂不推送”或“立即推送”。选择“立即推送”后,M4 会把更新后的地图直接上传给对应的机器人;选择“暂不推送”,修改会先保存在系统中,之后可根据现场安排再手动推送。把系统配置的保存与机器人地图的更新分开,便于先检查修改,再选择合适的更新时间,减少对运行现场的影响。
准确的地图能降低运行和扩建成本
一张可用的场景地图,需要确保点位和库位对应真实位置、路径符合现场通行条件、机器人组与区域关系正确,各分组地图也要保持对齐。地图长期未维护,可能带来任务无法分配、路径规划失败、机器人等待和人工介入增加等问题。
项目扩建时,地图关系也提供了清晰的扩展方式:新增楼层,增加区域和相应的机器人组地图;新增机器人类型,建立机器人组并为其配置可以工作的区域。
机器人决定“谁来执行”,运单说明“要做什么”,场景地图则告诉 M4“在哪里做、怎样到达、哪些机器人可以到达”。它是 M4 理解现场和组织机器人运行的基础。