基于多AGV的智能仓储调度系统研发.caj

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所属分类:AGV设计资料
摘要

随着土地资源紧缺和人力成本的急剧上升,仓储物流业的发展面临严重制约,因此设计适用于多机器人多目标的自动化智能仓库系统,实现企业由自动化向全智能转型,成为研究热点。本文重点研究智能仓储调度系统。从实际应场景用出发,分析多AGV智能仓库系统运转低效且拥堵死锁状况频发的成因,从仓库系统建模和调度控制策略两方面进行研究设计。首先对系统运作核心单元AGV进行关键技术研究,实现二维码定位和混合导航的框架设计。随后对立体仓库进行建模,将连续动态多目标仓库模型栅格化,转化为离散的多目标面运动控制问题,极大的减少了系统的状态空间规模和数据传输量。同时采用区域划分实现仓库模型中资源的合理配置,利用独占区为仓库复杂冲突路段建立监控,以便于控制中心后续调度。然后确定了多AGV智能仓储物流调度系统的最终解决方案。系统初始化时,控制中心调用路径算法生成区域路径哈希表并分离存储,同时通过实现跨区域跨楼层路径规划,将多楼层物流仓库从三维空间降维至二维平面。对原始任务按照业务流程进行拆分整合,通过改进的市场竞争机制算法下进行任务分配,实现小车任务执行的灵活性和高效性。控制中心通过调度算法对独占区进行监测,实现多AGV并行无碰撞作业。本系统通过无线局域网实现控制中心与AGVs之间的大容量数据传输,利用XML技术对任务和地图模型数据进行格式化存储和数据传输。最后将该调度系统应用于AGV仿真实验平台,模拟真实场景进行建模、车辆配置和订单动态添加,实验过程中未出现碰撞、死锁和长时间滞留现象,所有AGV均顺利完成系统下发的任务,从而验证了该调度系统的可行性、有效性和鲁棒性。

致谢
摘要

基于多AGV的智能仓储调度系统研发.caj

智能仓储物流调度系统框架


Abstract

第1章 绪论

1.1 引言
1.2 智能仓储调度系统研究现状
1.2.1 运载设备应用现状
1.2.2 AGV研究现状
1.2.3 多AGV智能仓储调度系统研究现状
1.2.4 智能仓储系统关键技术研究现状
1.3 研究方案及内容
1.3.1 研究方案
1.3.2 研究内容
1.4 本课题研究意义和结构安排

第2章 多AGV调度系统建模

2.1 多AGV智能仓储调度系统实现方案
2.2 AGV关键技术研发
2.2.1 AGV整机参数设计
2.2.2 混合导航技术方案确定
2.2.3 基于二维码的定位和站点检测实现
2.2.4 AGV自主避障
2.2.5 AGV运行周期和运行规则
2.2.6 AGV实时状态信息
2.3 仓库系统建模
2.3.1 混合导航地图设计
2.3.2 地图建模实现细节
2.3.3 分区化仓库布局
2.4 本章小结

第3章 多AGV智能调度系统总体实现

3.1 路径算法实现方案
3.1.1 最短路径问题阐述
3.1.2 路径算法研究现状
3.1.3 路径算法方案确定
3.1.4 路径存储函数
3.1.5 评估函数和性能指标的确定
3.1.6 函数实现和调用流程
3.1.7 分层路径算法实现
3.2 任务分配算法
3.2.1 任务类型
3.2.2 任务执行状态
3.2.3 任务优先级
3.2.4 子任务的生成
3.2.5 特殊情况的任务
3.2.6 任务分配执行流程
3.2.7 任务约束规则
3.2.8 任务分配代价估计和算法实现
3.3 调度算法
3.3.1 冲突检测和冲突类型判定
3.3.2 智能仓储系统的死锁成因分析
3.3.3 Bundle区类型
3.3.4 中心系统控制约束条件
3.3.5 调度决策控制实现流程
3.4 通信系统
3.4.1 XML技术
3.5 本章小结

第4章 多AGV调度系统仿真实例及软件框架设计

4.1 openTCS实验平台
4.1.1 openTCS软件功能优化拓展
4.1.2 关键技术
4.1.3 调度系统仿真实现
4.2 B/S框架设计
4.2.1 关键开发技术
4.2.2 AGV调度系统WEB端界面设计
4.2.3 调度系统数据监测和同步更新
4.2.4 数据通信方案
4.3 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表和录用的论文

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