基于物聯(lián)網(wǎng)的AGV調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)

葉煌城

以下是根據(jù)目前企業(yè)的實(shí)際控制應(yīng)用場(chǎng)景，基于當(dāng)前分布式控制運(yùn)行模式的理論，利用物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)信息技術(shù)，開展的AGV調(diào)度控制技術(shù)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。

精準(zhǔn)定位和導(dǎo)航

如今AGV應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模的不斷擴(kuò)大，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車電子、醫(yī)藥、半導(dǎo)體等航空相關(guān)技術(shù)行業(yè)，傳統(tǒng)的原子電磁精準(zhǔn)駕駛定位制導(dǎo)技術(shù)和電子磁帶精準(zhǔn)駕駛傳動(dòng)制導(dǎo)定位導(dǎo)航系統(tǒng)，已不能滿足精準(zhǔn)駕駛導(dǎo)航定位的技術(shù)要求。目前，各種新型的定位導(dǎo)航信息發(fā)射機(jī)和定位系統(tǒng)制導(dǎo)技術(shù)，如攝像機(jī)視覺驅(qū)動(dòng)的傳輸定位制導(dǎo)、激光驅(qū)動(dòng)的傳輸定位制導(dǎo)、慣性驅(qū)動(dòng)的傳輸定位制導(dǎo)等，與RFID等眾多電子傳感器定位導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)相關(guān)聯(lián)并集成，已發(fā)展成為目前企業(yè)解決定位導(dǎo)航技術(shù)問(wèn)題的主要解決方案。AGV傳動(dòng)定位系統(tǒng)也是未來(lái)定位導(dǎo)航技術(shù)研究的重要技術(shù)熱點(diǎn)。

AGV智能自動(dòng)控制

充分利用現(xiàn)代自動(dòng)智能系統(tǒng)AGV自動(dòng)控制的子系統(tǒng)單項(xiàng)技術(shù)，將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，為AGV智能自動(dòng)控制的應(yīng)用和發(fā)展提供了許多新的可能。智能控制系統(tǒng)的成功應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)，為構(gòu)建更大更復(fù)雜的AGV載體智能控制提供了必要的技術(shù)保障。因此，AGV智能控制系統(tǒng)的技術(shù)研究具有方向性，同時(shí)也是目前智能控制研究的一大技術(shù)難點(diǎn)。

大規(guī)模AGV系統(tǒng)的任務(wù)規(guī)劃

一般來(lái)說(shuō)，大型AGV系統(tǒng)的規(guī)劃是將一個(gè)任務(wù)按照特定的任務(wù)管理規(guī)則分配給每個(gè)系統(tǒng)中的幾個(gè)大、中、小型AGV系統(tǒng)，或者按照一定的任務(wù)順序，將能任務(wù)分配給特定的AGV系統(tǒng)。任務(wù)分配的主要目的是將系統(tǒng)搬運(yùn)和運(yùn)輸任務(wù)以合理的時(shí)間順序及時(shí)提交給合適的任務(wù)系統(tǒng)，以保證整個(gè)搬運(yùn)任務(wù)能夠在特定搬運(yùn)時(shí)間和環(huán)境下順利完成。

大規(guī)模AGV系統(tǒng)路徑規(guī)劃和避障

隨著AGV運(yùn)輸任務(wù)系統(tǒng)的數(shù)量不斷增加，必然導(dǎo)致多次AGV任務(wù)發(fā)生交通沖突，造成道路交通擁堵。因此，對(duì)AGV快速運(yùn)輸系統(tǒng)的無(wú)重大機(jī)械碰撞的安全行駛和快速運(yùn)輸使用路徑，成為目前AGV運(yùn)輸系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。

研究重點(diǎn)是如何應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的新信息，結(jié)合實(shí)際的AGV技術(shù)，將該應(yīng)用擴(kuò)展到整個(gè)生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)。之所以選擇物聯(lián)網(wǎng)新信息技術(shù)，不僅是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元的主體可以進(jìn)行信息點(diǎn)播、組播、廣播等多種無(wú)線通信模式，也是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)中的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元都具有非常智能的信息處理能力，可以很好地滿足分布式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本要求。

目前建立城市電子地圖的常用技術(shù)和方法。

城市電子地圖建設(shè)是城市路線規(guī)劃的重要依據(jù)，大比例尺電子地圖常用的圖形建模方法主要有矩形網(wǎng)格法和圖論法。

1968年，豪登威爾首次明確提出了矩形網(wǎng)格法。該方法將一個(gè)完整的地理劃分為地圖網(wǎng)格和一系列地圖像元，地圖網(wǎng)格在每一系列像元之間保持一定長(zhǎng)度的布爾值：例如，當(dāng)?shù)貓DAGV通過(guò)網(wǎng)格中的像素時(shí)，布爾值本身為1；相反，該值為0。根據(jù)這種劃分方法，將電子地圖信息處理器劃分為一個(gè)網(wǎng)格，并在圖上標(biāo)注AGV的4個(gè)行駛方向。顯然，網(wǎng)格越大，地圖信息的存儲(chǔ)量相對(duì)越小，相對(duì)行程規(guī)劃越不準(zhǔn)確，相反，地圖信息的相對(duì)存儲(chǔ)容量會(huì)逐漸增加，但是規(guī)劃路線時(shí)的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。網(wǎng)格法創(chuàng)建的電子地圖不能充分表達(dá)地圖信息，不利于存儲(chǔ)，路徑規(guī)劃算法在處理時(shí)會(huì)非常耗時(shí)。

圖論法是一個(gè)由點(diǎn)、邊、線組成的二元圖形，用來(lái)描述和表示二元關(guān)系中的系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，圖形中的某一點(diǎn)可以描述圖像中與特定事物相關(guān)的特點(diǎn)，2點(diǎn)之間的連線可以描述細(xì)節(jié)圖像。這些相關(guān)線上的點(diǎn)也可以綜合起來(lái)直接表示2點(diǎn)之間的相關(guān)性和互通性。因此，可以直接用有序的三元組合來(lái)表示圖像。

AGV綜合管理系統(tǒng)可以完成以往需要通過(guò)人工執(zhí)行的重復(fù)性高、勞動(dòng)強(qiáng)度高的運(yùn)輸任務(wù)，提高了運(yùn)輸任務(wù)的合理度和效率。采用該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)車間的信息化、自動(dòng)化和智能化，建立以倉(cāng)庫(kù)為中心的智能信息化體系，提高企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)整體運(yùn)作效率、降低管理成本。