一种基于最短路径深度优化算法的AGV路径规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107036618A(43)申请公布日2017.08.11(21)申请号201710376356.9(22)申请日2017.05.24(71)申请人合肥工业大学（马鞍山）高新技术研究院地址243000安徽省马鞍山市开发区太白大道578号申请人合肥工业大学(72)发明人吴焱明王吉祥王浩赵韩杨少锋杨强朱家诚(74)专利代理机构合肥天明专利事务所(普通合伙)34115代理人奚华保(51)Int.Cl.G01C21/34(2006.01)G05D1/02(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称一种基于最短路径深度优化算法的AGV路径规划方法(57)摘要本发明涉及一种基于最短路径深度优化算法的AGV路径规划方法，包括：PC机调度系统接收任务请求并将请求信息发送至每台AGV车载监控管理系统；AGV车载监控管理系统将执行任务AGV的位置信息和任务请求的位置信息传递至路径优化系统；路径优化系统将最优路径的信息反馈至PC机调度系统中；AGV完成任务后，将任务完成信息反馈至PC机调度系统。本发明重新梳理AGV路径规划系统的详细优化步骤，去除传统AGV的过度复杂的流程，在保留关键流程节点的基础之上，重新规划AGV系统各个模块之间的协调工作关系。CN107036618ACN107036618A权利要求书1/3页1.一种基于最短路径深度优化算法的AGV路径规划方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：(1)初始化AGV调度管理系统，PC机调度系统读取数据库中已经建立的路径地图模型，提取地图中的关键节点P和路段L的信息，并采用优化存储方式对节点信息进行存储,同时PC机调度系统读取激光导航系统反馈的全部AGV状态信息，对AGV进行监控定位，同时车机监控管理系统实时接收系统中不同加工点的货物输送的任务请求，PC机调度系统接收任务请求并将请求信息发送至每台AGV车载监控管理系统；(2)AGV车载监控管理系统接收任务请求信息后，读取当前AGV运行状态，判断当前AGV是否处于空闲状态：若非处于空闲状态，则反馈当前AGV处于工作状态，不接收任务请求；若处于空闲状态，读取AGV当前位置坐标信息，将AGV的位置坐标信息反馈至PC机调度系统；PC机调度系统通过请求任务的位置坐标和AGV坐标位置计算AGV执行任务路径的运送时长的权值，根据AGV执行任务路径的运送时长的权值大小设定AGV的优先级顺序，选取优先级最高的AGV执行任务,AGV车载监控管理系统将执行任务AGV的位置信息和任务请求的位置信息传递至路径优化系统；(3)路径优化系统接收AGV的位置信息后，初始化并更新数据库中路径地图模型的信息，将AGV当前位置记为起始节点P0，有任务请求的加工工位位置记为终止节点Pn，路径优化系统读取路径地图模型中节点和路段信息,采用基于最短运送时长的最优路径算法即Dijkstra算法，Dijkstra算法根据起始节点P0、终止节点Pn和路径节点的占用信息计算出节点之间的可行路径，并根据评估函数评估可行路径并从中选取最优路径，路径优化系统将最优路径的信息反馈至PC机调度系统中；(4)PC机调度系统接收到路径优化系统反馈的最优路径信息后，将最优路径转化为车载工控机能够识别的运动控制指令，根据任务的优先级顺序的大小，依次将任务路径的运动控制指令发送至车载控制系统中，车载控制系统接收运动指令后执行动作,并将动作执行的信息反馈至车机监控管理系统,车机监控管理系统读取激光导航系统中AGV的实际位置信息,并比较与车载控制系统反馈的动作位置信息差值,对反馈的动作位置与AGV实际位置之间的差值采取线性插补策略,对AGV的运动轨迹进行模糊控制,通过调节模糊控制器的控制参数(kα,kβ,kγ)，其中kβ为比例因子、kα和kγ为量化因子；AGV完成任务后，将任务完成信息反馈至PC机调度系统；(5)PC机调度系统接收任务完成信息后，为AGV设定固定的等待时间值，在等待时间到达之后，若有新任务分配时，AGV接收任务并完成；若无新任务分配时，AGV自动启动自动回仓程序，为其分配最优的回仓路径，AGV将自动启动并返回至仓库，并释放路径中节点和路段的资源。2.根据权利要求1所述的基于最短路径深度优化算法的AGV路径规划方法，其特征在于：在步骤(1)中，针对物流车间的实际工作环境建立与之相对应的关键节点P和路段L，在保留关键的运送流程的基础之上,简化地图模型中的关键节点P和路段L，建立较为疏散的无向地图模型G(P’,L’)，其中P’＝{1,2,3……，n}为节点的集合即节点集，L’为节点之间的弧集即路段集，根据P’和L’的信息建立无向地图的距离矩阵D＝(dij)n*n，其中，2CN107036618A权利要求书2/3