[发明专利]一种多机器人产线柔性调度方法

说明书

本发明公开一种多机器人产线柔性调度方法，包括以下步骤：S1，根据产线的作业工序要求，建立用于描述各个相邻子任务之间约束关系的矩阵A；S2，在矩阵A的基础上，建立用于描述各个子任务之间顺序约束关系的全局任务约束矩阵B，并采用双向搜索方法从全局任务约束矩阵B的所有元素中选取出源根节点集；S3，从当前的源根节点集中寻找最优子任务分配给作业单元，并更新全局任务约束矩阵B；S4，若无法从源根节点集中选出最优子任务，则新增作业单元重复步骤S3，直至所有子任务分配完成。本发明通过建立全局任务约束矩阵，以及利用双向搜索从所有子任务节点中筛选源根节点，能够对U型生产线的子任务进行分配。

技术领域

本发明涉及柔性产线调度优化技术领域，尤其涉及一种多机器人产线柔性调度方法。

背景技术

目前针对产线调度方法的研究，主要集中于直线型产线的任务调度。然而直线型产线通常场地占用量大、生产过程异常适应性弱、物流成本高、产品切换时间长等不足，因此，探索新型结构的柔性产线机器任务调度方法具有重要的意义。

近年来，U型产线因其可以减少作业场地、减少搬运、物流路线更加顺畅、生产平衡率高、产品切换时间短、可根据产量调整人数，以及柔性大等优势，被认为是最高效率的生产线布局方法之一。然而，与直线型产线相比，U型产线的任务调度问题存在首尾任务耦合等更复杂的挑战，因此其任务调度问题比传统的直线型产线调度问题更加复杂。

目前针对产线任务调度的研究，多以启发式算法为主，这类算法一方面难以满足柔性产线任务调度的快速性要求，另一方面，难以处理U型生产线这一类首尾任务耦合的情况。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种多机器人产线柔性调度方法，主要解决启发式算法难以优化U型生产线首尾任务耦合的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提出了一种多机器人产线柔性调度方法，包括以下步骤：

S1，根据产线的作业工序要求，建立用于描述各个子任务相邻之间约束关系的矩阵A；

S2，在所述矩阵A的基础上，建立用于描述各个子任务之间顺序约束关系的全局任务约束矩阵B，并采用双向搜索方法从所述全局任务约束矩阵B的所有元素中选取出源根节点集；

S3，从当前的所述源根节点集中寻找最优子任务分配给作业单元，并更新所述全局任务约束矩阵B；

S4，若无法从所述源根节点集中选出最优子任务，则新增作业单元重复步骤S3，直至所有子任务均分配完成。

本发明第二方面提出了一种多机器人产线柔性调度装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。

本发明第三方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明的有益效果为：通过建立全局任务约束矩阵来描述各个子任务约束关系，并利用双向搜索从所有子任务节点中筛选根节点与源节点，能够对U型生产线的子任务进行分配，从而优化U型生产线的首尾任务耦合分配过程，相较于传统方法启发式算法具有计算量小、计算效率高的优点。

附图说明

图1为本发明实施例一公开的多机器人产线柔性调度方法的流程示意图；

图2为U型产线的布局示意图；

图3为以U型产线为基础建立的有向图；

图4为本发明实施例一公开的矩阵A的构建过程示意图；

图5为本发明实施例一公开的全局任务约束矩阵B的构建过程示意图；

图6为本发明实施例一公开的双向搜索方法的流程示意图；