【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及任务分配优化，更具体地说，本专利技术涉及一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法及系统。
技术介绍
1、生产流水线工业机器人任务分配优化是现代制造业中的关键技术之一，尤其是在智能制造、自动化生产和工业4.0的背景下，任务分配的优化直接关系到生产效率、产品质量和资源的合理利用。任务分配优化不仅仅是将任务分配给各个机器人，更涉及到如何根据不同机器人的能力、生产环境的动态变化以及任务要求来优化分配方案。
2、现有技术存在以下不足：
3、在多处理端的生产或物流系统中，各个处理端速度不匹配的问题，某些处理端可能出现积压，而其他处理端则处于空闲状态，导致整体效率低下，无法合理分配平衡各个待处理区的处理速度，导致某一部分处理过快或过慢。某些环节的处理速度突然下降，或者下一批货物到达时间不确定，传统的系统没有很好的应对措施。
4、针对上述问题，本专利技术提出一种解决方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法及系统以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，包括如下步骤：
4、步骤s1，获取每个处理端机器人单位时间的处理件数，以及下一批货物到达的时间；
5、步骤s2，依据各个处理端单位时间处理的件数确定每个处理端之间待处理区的处理速度
6、步骤s3，获取传送到各个待处理区时的平均历史剩余件数和当前传送带速度；
7、步骤s4，依据当前传送带经过的待处理区历史剩余件数以及当前传送带速度估算后续待处理区处理速度是否足够匹配，调整速度。
8、在一个优选的实施方式中，步骤s1包括以下内容：
9、在每个处理端机器人上安装传感器记录下该任务的起止时间，从而计算出每个机器人在单位时间内完成的任务数，得出每个处理端机器人的单位时间处理能力，存储在一个数据库中。
10、利用物流系统或软件定期更新处理件数和预计送带时间，记录下一批货物到达的时间。
11、在一个优选的实施方式中，步骤s2包括以下内容：
12、将多个处理端记为处理端a、处理端b、处理端c、处理端d...，每个处理端之间都设有一个待处理区记为待处理区1、待处理区2、待处理区3，待处理区4...，其中处理端a左右分别为待处理区1和待处理区2，记单位时间内处理端a的处理件数为j1件，则每个处理端单位时间的处理件数分别为：j1、j2、j3、j4...ji...；
13、待处理区的处理速度取决于前一处理端的处理件数和当前处理端的处理件数的关系，分配更多处理件数给最大处理件数小的待处理区，其中待处理区的最大处理件数为该待处理区左右两侧处理端单位时间的处理能力之和，且单位时间内待处理区1为最大处理件数＝j1，各待处理区单位时间处理速度是由前项处理端和后项处理端共同分配决定，各处理端的分配逻辑由前项待处理区和后项待处理区的最大处理件数的比例分配决定；
14、综上用以下公式实现：其中：vi各处理端的速度，ji为各处理端单位时间的处理件数，i为各个处理端的编号，需要说明的是，当i-1＝0时ji-1＝0且ji-2＝0，或i-2＝0时ji-2＝0，或i不存在时ji＝0且ji+1＝0，或i+1不存在时ji+1＝0；
15、根据下一批货物到达的时间以及各个待处理区的处理速度，确定最低投放量，则表示公式为：待处理区最低投放量＝(待处理区的处理速度×下一批货物到达时间)，需要特殊说明的是，当计算出的待处理区最低投放量为小数时，则需要向上取整，即取整数部分加一。
16、在一个优选的实施方式中，步骤s3包括以下内容：
17、在待处理区安装传感器来跟踪传送带上的剩余物品件数，将历史记录进行记录，并将历史记录进行平均计算等处平均历史件数，则公式表示为：其中：t是统计周期，t是每个时刻传送到该待处理区的剩余件数；
18、安装接触式传感器，通常通过接触传送带或与传送带的驱动轴连接，测量其转动频率并计算出当前传送带的速度，计算公式表示为：v＝k×f，其中：k是一个常数，与传送带的长度、传动系统以及传感器的位置有关。
19、在一个优选的实施方式中，步骤s4包括以下内容：
20、用当前的剩余件数与平均历史剩余件数进行比较，当小于平均历史件数时则加速，若大于平均历史件数时则减速；
21、首先依据平均历史剩余件数与当前剩余件数计算差值表示为：差值＝当前剩余件数-平均历史剩余件数
22、该差值判断传送带速度是否需要加速或减速，差值为负时说明当前速度较慢，需要加速；差值为正时说明当前速度过快，需要减速。
23、动态调整传送带速度规则如下：
24、加速规则：当差值小于0时，加速处理过程，加速幅度根据历史数据设定，表示公式为：新的传送带速度＝当前传送带速度×(1+加速系数)，其中：加速系数＝|差值|/平均历史剩余件数；
25、减速规则：当差值大于0时，减速处理过程，减速幅度根据历史数据设定，表示公式为：新的传送带速度＝当前传送带速度×(1-减速系数)，其中：减速系数＝|差值|/平均历史件数。
26、一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化系统，包括：信息获取模块1、投放量计算模块、信息获取模块2和匹配优化模块：
27、信息获取模块1：获取每个处理端机器人单位时间的处理件数，以及下一批货物到达的时间；
28、投放量计算模块：依据各个处理端单位时间处理的件数确定每个处理端之间待处理区的处理速度，并依据下一批货物到达的时间确定各个待处理区的最低投放量；
29、信息获取模块2：获取传送到各个待处理区时的平均历史剩余件数和当前传送带速度；
30、匹配优化模块：依据当前传送带经过的待处理区历史剩余件数以及当前传送带速度估算后续待处理区处理速度是否足够匹配。
31、本专利技术一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法及系统的技术效果和优点：
32、通过实时获取每个处理端的处理能力和待处理区的工作状态，系统可以自动识别和调整处理端之间的差异，避免某个环节过载或空闲，确保各环节协调运行。基于各处理端的处理速度和待处理区的动态状态，系统能够实时调整各处理端之间的工作分配，确保负载均衡。通过精确估算各待处理区的需求，系统能够优化资源分配，使得每个处理端的工作负载最大化，而不至于某些处理端过载，另一些则闲置。通过获取历史数据，系统能够预测待处理区和处理端的负载情况，提前估算出货物是否能按时到达下一个环节，提前进行调整。
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1.一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于：
6.一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化系统，用于实现权利要求1-5任一项所述的一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于，包括：信息获取模块1、投放量计算模块、信息获取模块2和匹配优化模块；
【技术特征摘要】
1.一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于生产流水线工业机器人任务分配优化方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种用于生产流水线工业机器人任务分配优...
【专利技术属性】
技术研发人员：张美玲，边巍，徐敏，
申请(专利权)人：江苏财经职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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