[发明专利]一种基于多AGV的智能仓储路线规划系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于多AGV的智能仓储路线规划方法和系统，包括如下步骤：S100、明确任务派发规则，对仓储任务生成时的优先级进行划分，S200、动态优先级调整，对运输中的AGV负载的任务进行动态优先级调整，S300、最优路径规划，通过动态地对时间窗进行精确计算和加锁来重置路线以避免冲突，并分别对可预测的垂直相遇冲突和相向相遇冲突进行应对策略研究，最后找到无冲突的最短路径；S400、预测性地避免冲突策略，针对多AGV在仓储车间的运输过程中可能遇到的交通问题做了交通规则制定以及不可预测冲突的检测与处理，系统将仓储车间任务的时间成本降到最低，保证了车辆无碰撞的条件下可使AGV路径成本最低，同时提高了任务调度和车辆调度的效率。

技术领域

本发明涉及智能仓储路线规划技术领域，具体为一种基于多AGV的智能仓储路线规划系统和方法。

背景技术

伴随着柔性制造系统的广泛应用，人们对制造业成本愈加的重视，因为制造业中的机床和自动化工具的工作效率直接决定着我们的制造成本，包括时间成本、机械成本、人工成本。在柔性制造中，如何进行合理的AGV(Automated Guided Vehicle)任务调度和规划、提高自动化工具或机床的工作效率，对制造业领域的发展以及提高企业的核心竞争力有着重要意义。

随着国内以京东阿里为主导的电商业务兴起，网络购物的便捷性也渐入人心，小到零食玩具，大到沙发家具，人们的网络购物意识逐步加强，所以快速的货物分拣、自动化智能车间运输对我们提出了新的要求。传统的仓储车间和运输体系占用大量的工人，人工搬运、人工计数耗费大量的人力物力，沟通成本也很高，而且产能低。渐渐地机械化和自动化物流慢慢兴起，初衷是提高生产力，降低人力人本，但早期的车间运输调度策略单一，占用了大量的车辆，任务死锁和任务饥饿常常发生，尽管降低了人工的搬运成本，但也增加了对这些车辆的人工管理成本。再到近年兴起的前沿智能物流系统，从用户在电商平台app下好订单后，系统会智能定位到商品所在货架位置，然后通知AGV去货架位置取商品，最后人工清点一下商品然后打包即可完成订单。近年来，国内的京东物流和菜鸟物流迅速崛起，在《大国重器》纪录片也有很多介绍，从物流分拣仿真系统到智能AGV作业调度系统，可以做到车辆有序且高效地作业，可以有效减轻车间工人的工作强度。事实上，从上位机调度系统到下位机AGV设计，实现工人、调度系统、AGV之间的无差错配合，使任务产生与有效执行达到无缝链接还是十分困难的，我们还面临一系列关于智能高效的任务调度、车辆调度、机床等自动化工具的路径规划等难题。

随着物流自动化、智能化系统的需求日益增加，国内对自动导引车的需求量也渐渐增长。在整个自动化仓储物流中，AGV运输成本占总成本比重较高，仓储任务的精准调度以及AGV良好的路径规划策略，对提高物流作业效率、降低运输成本有重要意义。

但是，现有基于多AGV的智能仓储路线规划系统和方法存在以下缺陷：

仓储物流车间的任务复杂性决定了大多采用多AGV协同作业，但相较单AGV系统也会出现各种问题：

(1)任务作业如何合理派发，哪些任务最高优先派发，如何推进作业执行顺序，可以使任务不会产生饥饿现象；

(2)系统指定任务后，选择哪辆AGV去执行任务，车间需要多少AGV效率最高；

(3)多AGV系统中，多个AGV可能会同时经过一个十字路口导致相互干扰。

(4)多个AGV执行任务过程中，遇到空闲车辆或故障车辆时如何避障或重新规划路线，负载AGV断电等问题。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于多AGV的智能仓储路线规划方法及系统，本发明与传统的路线规划方法不同，即将仓储车间任务的时间成本降到最低，通过对优先级的指定和动态调整以及节点时间窗的加锁，找到路径代价、时间成本最低的路径和无死锁、无饥饿的调度策略，保证了车辆无碰撞的条件下可使AGV路径成本最低，同时提高了任务调度和车辆调度的效率。