【摘 要】
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自动导引车（AGV）是智能制造车间中的一种重要智能装备,承担着车间中的物料运输工作,通过对多AGV的合理运用,可提高生产效率与制造柔性,大幅提升智能制造自动化水平。然而,由于传统AGV调度方法将路径规划与任务分配问题解耦考虑,导致调度的整体效率低下。因此,本文将路径规划与任务分配问题联合分析,提出了考虑效率优化的多AGV协同调度方法,并开发了多AGV协同调度系统,主要内容如下:为解决传统路径规划方
【基金项目】
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“珠江人才计划”创新创业项目:多任务场景跨域无人系统关键技术研发及产业化应用（2019ZT08Z780）； 东莞市社会发展科技项目:面向高柔性作业的全向移动机械臂人机安全协作技术研究（20211800904902）；
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自动导引车（AGV）是智能制造车间中的一种重要智能装备,承担着车间中的物料运输工作,通过对多AGV的合理运用,可提高生产效率与制造柔性,大幅提升智能制造自动化水平。然而,由于传统AGV调度方法将路径规划与任务分配问题解耦考虑,导致调度的整体效率低下。因此,本文将路径规划与任务分配问题联合分析,提出了考虑效率优化的多AGV协同调度方法,并开发了多AGV协同调度系统,主要内容如下:为解决传统路径规划方法中AGV因避碰停车等待导致运行效率低下的问题,提出了考虑AGV等待时间优化的路径规划方法。在该方法中:提出了一种增广拓扑地图,解决了传统拓扑地图规划粒度大的问题;在路径搜索方面,对DFS算法进行了改进,基于选定的路径,建立了相应模型并使用遗传算法解决运动规划问题,为避免多AGV间的死锁,提出了资源捆绑与更换路径的策略以进行重规划;对所提路径规划方法进行仿真,结果表明所提方法具有更短的总等待时间。针对传统任务分配方法中由于AGV移动时间不可控从而导致整体效率低下的问题,构建了考虑路径规划的任务分配模型,并提出了任务总带权周转时间的优化方法。在该方法中:首先,为了将异步的路径规划问题转化为同步,提出了一种基于主动等待的路径规划同步策略,并使用离散差分进化算法求解任务分配方案,实现对总带权周转时间的优化,面对动态加入的任务,提出了一种任务重分配方法;最后,对所提任务分配方法进行仿真,结果表明所提方法具有更短的总周转时间。基于实际应用场景,开发了多AGV协同调度系统;随后,在工程实训中心搭建实验平台,使用四轮全转向复合型AGV对所开发的调度系统进行了功能测试,验证了调度系统的可行性和调度方法的优越性。
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