【技术实现步骤摘要】
一种多AGV调度与协同路径规划方法和装置
[0001]本专利技术涉及路径规划
，尤其涉及一种多AGV调度与协同路径规划方法和装置。
技术介绍
[0002]近年来，受土地资源逐渐短缺、人力成本急剧上升等现实因素影响，传统物流行业的发展受到严重限制，而伴随着物联网、人工智能等技术的快速发展，智能化的技术手段和设备不断推进物流行业传统模式的升级优化，特别是在智能仓储领域，无人化、智能化、高效化逐渐成为当代智能仓储的发展方向。自动导引小车(Auto Guide Vehicle,AGV)作为智能仓储中的运动单元，是物流运输环节的核心部件，通过部署一定数量的AGV，凭借其高效、安全、高度自动化等性能，可完全代替仓储环节的人工搬运，有效改善传统仓库中人工搬运作业模式效率低下、人力成本高等问题，因此，多AGV系统已逐渐发展为当下智能仓储领域研究的一个热点。
[0003]AGV调度和路径规划是多AGV系统的两个核心功能。在货物动态到达以及AGV动态变化的环境中，AGV调度可以为货物匹配合适的AGV，提升AGV的使用效率；路径规划可以为AGV自主规划出一条无冲突路径并将货物自主运输至指定货架位置处，以实现货物的存储目的。以前仓储环境中AGV数量较少情况下，研究人员偏向通过优化AGV路径以提升系统运作效率，但是随着智能仓储中AGV数量的增加，对单个功能的优化已经很难满足多AGV系统的实际需求，需对调度和规划展开协同研究，以提高多AGV系统的整体协作效率。
技术实现思路
[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多AGV调度与协同路径规划方法，其特征在于，包括：判断当前时间t
s
处的待运送的货物集合中是否存在包裹且空闲AGV集合中是否存在空闲AGV；当所述待运送的货物集合中存在包裹且所述空闲AGV集合中存在空闲AGV时，调用AGV均衡调用算法，获取所述空闲AGV集合中可调度的最优AGV以由所述最优AGV完成对所述待运送的货物集合中货物task[m]的运送任务，其中，所述最优AGV获得所述货物task[m]的起始位置和目标位置信息，同时更新所述当前时间t
s
处的待运送的货物集合和空闲AGV集合；以及调用所述AGV协同路径规划算法以基于仓储环境的栅格地图针对所述最优AGV规划无冲突的最优路径，其中，所述最优AGV基于所述最优路径完成所述货物task[m]的运送任务并返回AGV停泊区。2.根据权利要求1所述的多AGV调度与协同路径规划方法，其特征在于，在调用所述AGV协同路径规划算法之后，还包括：判断所述当前时间t
s
是否大于等于结束时间t
e
，其中，若所述当前时间t
s
大于等于所述结束时间t
e
，生成系统运行时间内的所述最优AGV的全部最优路径；否则更新所述当前时间t
s
，返回至判断所述待运送的货物集合中是否存在包裹且所述空闲AGV集合中是否存在空闲AGV的步骤。3.根据权利要求2所述的多AGV调度与协同路径规划方法，其特征在于，在判断当前时间t
s
处的待运送的货物集合中是否存在包裹且所述空闲AGV集合中是否存在空闲AGV之前还包括：对仓储环境进行建模，以通过以下模型自动生成面向所述仓储环境的多AGV系统的栅格地图：2x
i
+y
p
＝W，Rx
j
+y
q
＝H，其中，y
p
＞x
i
，0＜i＜W
‑
2，p∪[0,w
‑
1]，y
q
＞x
j
，0＜j＜H
‑
R，q∪[0,H
‑
1]，H表示栅格地图长度；W表示栅格地图宽度；R表示横向单排货架数量；x
i
表示第i个竖排货架；x
j
表示第j个横排货架；y
p
表示第p个竖排过道；y
q
表示第q个横排过道，所述仓储环境包括货物缓存区、AGV停泊区、货架以及通道，其中，所述栅格地图中的货物缓存区是对货物到达后进行缓存的区域，AGV在所述货物缓存区中取到货物后送至指定的货架位置处；所述栅格地图中的AGV停泊区是AGV的集中停泊区域，停泊在所述AGV停泊区中的AGV接收系统的调度任务，从所述AGV停泊区行驶至所述货物缓存区；所述栅格地图中的货架是存放货物的双排多层堆垛架，在AGV到达指定货架位置时，货架上的提升系统将货物送至指定层的位置处；以及所述栅格地图中的通道包括运行通道和退出通道，其中，所述运行通道供AGV在上、下、左、右四个方向上行驶，所述退出通道设置在所述栅格地图侧边，用于使运送完货物的AGV退出。4.根据权利要求1所述的多AGV调度与协同路径规划方法，其特征在于，所述AGV均衡调用算法包括：当判断所述空闲AGV集合中的空闲AGV数量大于1时，从所述空闲AGV集合中选择使用次数最少的AGV作为所述最优AGV并将所述货物task[m]的运送任务分配给所述最优AGV；
当所述使用次数最少的AGV的数量大于1时，将多个使用次数最少的AGV中的任一个作为所述最优AGV并将所述货物task[m]的运送任务分配给所述最优AGV；以及更新所述货物task[m]的状态并更新所述最优AGV的使用次数和状态。5.根据权利要求2所述的多AGV调度与协同路径规划方法，其特征在于，所述AGV协同路径规划算法包括：根据所述货物task[m]的起始位置和目标位置信息，并且利用预约表中不同时刻下所述栅格地图中各节点的占用信息，充分规避静态障碍和动态障碍的前提下，针对所述最优AGV规划无冲突的合理路径，其中，所述预约表存储有多个节点((x,y),avg[n])，其中，(x,y)为节点坐标，avg[n]为在节点坐标(x,y)处的占用的AGV。6.根据权利要求5所述的多AGV调度与协同路径规划方法，其特征在于，所述AGV协同路径规划算法包括：定义并初始化用于存储AGV已搜寻到的路径节点集合PATH_LIST、待处理的节点集合OPEN_LIST、处理完成的节点集合CLOSE_LIST、用于获取全局信息的预约表集合RESERVE_TABLE以及用于扩展的中心节点CNODE；将所述起始位置放入所述待处理的节点集合OPEN_LIST，并判断所述待处理的节点集合OPEN_LIST是否为空，其中，当所述待处理的节点集合OPEN_LIST为空时，不存在可通行路径，结束操作；当所述待处理的节点集合OPEN_LIST不为空时，将所述起始位置放入处理完成的节点集合CLOSE_LIST中，同时删除所述待处理的节点集合OPEN_LIST中的起始位置，并将所述中心节点CNODE设置为所述起始位置；判断在所述当前时间t
s
下在预约表集合RESERVE_TABLE中是否存在预约表RESERVE_TABLE[t
s
]；当存在所述预约表RESERVE_TABLE[t
s
]时，判断在预约表RESERVE_TABLE[t
s
]的中心节点CNODE处是否存在AGV占用，若存在AGV占用，则所述最优AGV在所述起始位置停车等待，等待时长为t
w
，...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，许绍云，郝悦星，胡子骏，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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