和传统的工业机器人相比,移动机器人具有可以在大规模环境中自主移动的特点,因此,它们可以承担更加灵活的工作。多机器人系统与单机器人系统相比,具有更高的灵活性与容错性,更能适应智慧工厂的生产需求。因此多移动机器人系统受到了越来越广泛的关注。然而多移动机器人系统并不是简单地把多个移动机器人叠加起来,它还需要考虑机器人之间的协调、碰撞问题。多移动机器人的路径规划的目的在于为多台移动机器人规划出一条从起始点到终点的无碰撞的最优路径,具有重要意义。由于智慧工厂不同于非工业环境以及仓储环境,移动机器人需要沿着预先设定的几条道路行走,此外,智慧工厂相对于仓储环境而言,行驶路线更加灵活,因此现有的规划算法并不适用。本论文主要面向智慧工厂环境,研究多移动机器人的路径规划问题。首先,本文研究了多移动机器人系统的控制结构,为了提高系统的可扩展性与重用性,引入了模块化技术,提出了一种基于ROS(Robot Operation System)和RT-Middleware(Robotics Technology Middleware)的系统结构,首先基于ROS进行单移动机器人的开发,之后将移动机器人封装成RT组件,结合一个协调器进行控制,使系统具有更高的灵活性、可移植性与扩展性。其次,本文研究了多移动机器人的路径规划方法,提出了一种改进的时间窗路径规划算法。该方法在传统时间窗算法的基础上引入了优先权控制,一方面利用图论的思想来决定移动机器人的规划顺序,减少了移动机器人接收任务的顺序对于规划结果的影响;另一方面,利用移动机器人优先权之间的关系,将移动机器人分为两组,能够解决传统时间窗法不能生成重复路径的问题。此外,本文基于ROS完成了实时的定位以及障碍物检测,设计了局部规划器进行闭环控制。局部规划器的应用使得系统具有更高的鲁棒性,在动态环境中更加安全。最后,本文对多移动机器人系统进行了实验验证,实验结果表明,该算法可以方便地移植到不同的移动机器人上,并且与传统的时间窗算法相比具有较高的成功率。