[发明专利]车间无人运输机智能调度系统

说明书

技术领域

本发明属于人工智能领域和多机器人调度领域，涉及机器人智能导航和机器人传感器布局方法。 

背景技术

随着科技的发展和生产力水平的日益提高，原有的人工生产线开始朝着机器的、全自动的生产方式发展。运用智能机器取代人力劳动已成为当今科技研发的重点方向。无人运输机的使用有效的避免了人力资源的浪费，在准确节能的基础上提高了生产效率。 

无人运输机包括单运输机和多运输机两个方面。单运输机主要完成单一路线往返的运输工作，设备的设计过程向对简单，需要考虑的实际因素较少；而多运输机系统主要完成条路径运输工作，已有的方法是首先对每一个运输机路径进行规划，再将每个运输机的路径整合，设计出无碰撞的安全路径。这类方法设计路线比较单一，不灵活，每台运输机无法根据实际突发情况调节其路径。 

针对机器间的无线通信，目前已有的研究成果主要分为TCP协议和UDP协议两类，这两种方法各有优缺点，TCP协议可有效保证通信系统的可靠性，但该协议牺牲了系统的实时性，UDP协议具有“快速”、“轻量”的性能，但没有发送前建立连接和发送方等待确认信息的过程，使系统可靠性有所下降。 

发明内容

本发明以已有的技术为支撑，设计了一个卷烟车间无人运输机智能调度系统，将全局路径搜索策略与局部搜索策略相融合，针对初始车间障碍信息进行全局路径搜索，并针对于环境发生动态未知变化的情况下做路径的局部修改，提高了无人运输机的快速反应能力，并实现了运输机系统的中央控制。 

设计一个性能良好的车间无人运输机智能调度系统，需要解决一下几方面的问题：(1)整个系统(包括：中央控制和子运输机控制)的功能设计和硬件实现；(2)车间无人运输机全局路径搜索策略和局部路径修改策略算法的实现(包括：模型建立，优化算法，功能算子的设计)；(3)无线通讯方式的选择和设计。 

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案： 

一种车间无人运输机智能调度系统，该车间无人运输机智能调度系统至少包含两个装置： 

一种车间无人运输机智能调度系统，该车间无人运输机智能调度系统至少包含两个装置： 

一个中央控制装置；一个遥控子运输机；中央控制装置与遥控子运输机之间通过无线通信联系；所述的中央控制装置包括：中央决策模块；在中央决策模块连接中央无线通信模块、中央报警系统、人机界面；所述遥控子运输机包括：包括子运输机，在子运输机上装有运输机控制器；在运输机控制器连接有无线通信模块、运输机速度传感器、运输机障碍物测距传感器、运输机语音提示模块、运输机移动动作控制模块；运输机移动动作控制模块控制运输机机械/电气部分。 

在子运输机四面侧装有运输机障碍物测距传感器。 

在中央决策模块连接有手持终端，手持终端与中央决策模块通过无线通信联系。 

本发明具有如下效果：通过中央控制器控制遥控运输机，控制装置包括人机界面和手持终端；中央决策模块用到了车间无人运输机最短路径搜索策略；在遥控运输机中加入运输机障碍物测距传感器，实现实时路径修改和局部应急动作控制，以安全躲避车间内动态障碍物或行人；避免暂时路径修改对持久工作带来的影响。附加的语音报警系统，能够进一步确保车间工作的安全。整个系统通过DSP(或单片机)芯片，主机，具有智能化高、实时性好、制造及维护成本低廉等优点。 

附图说明

图1为本发明框图。 

图2为本发明网格安全系数赋值策略示意图。 

图3为本发明编码1解码路径示意图。 

图4为本发明实施例烟厂卷烟车间布局抽象及全局路径搜索效果图。 

图5为本发明遥控子运输机及传感器布局图。 

图6为本发明局部路径修改策略流程图。 

图7为本发明局部路径修改模型。 

图8为本发明人机交互界面。 

图9为本发明车间无人运输机智能调度系统控制流程。 

图10为本发明各模块主要功能及职责。 

具体实施实例 

如图1所示，一种车间无人运输机智能调度系统，该车间无人运输机智能调度系统至少包含两个装置：