数字化工厂中多AGV路径规划研究及应用

• 作 者: 李玉勤
• 出 处: 宁夏大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 多AGV系统 RFID 路径规划 A~*算法

AGV路径规划及任务调度是当前物料运输自动化领域研究的热点之一,以便求解出合理的路径规划方法及任务调度方案,本文从实际生产应用出发,依工业4.0数字化工厂为背景,展开对本课题的研究。首先介绍AGV的研究现状、背景及目的。之后从最为常见的旅行商的问题引出多AGV运输系统,最后上位机系统与MES生产管理系统相结合实现在较小的生产平台下完成对AGV系统的调度及路径规划过程。文章中运用了RFID定位技术,PLC技术、现场总线技术、图像处理技术及4.0系统中常见的立体仓储技术等,并对诸系统应用原理详细介绍。对AGV导航方法中的磁导航,激光及视觉导航简要概括。实际设备集中了当前以及未来先进的机器人技术(KUKA机器人)等,所有硬件设备及软件结合构成了多AGV运输环境。在此环境中我们重点完成两个任务：对AGV的路径规划及完成对多AGV系统的调度任务。在对多AGV调度过程当中,采用时间窗的方法完成对多辆AGV的调度并且解决了在运输过程中出现的的冲突及碰撞问题。在对AGV进行算法规划路径之前,事先对所运行的环境进行建模,本文所用到的重点建模方法是栅格法,路径规划算法有A*算法,Dijkstra算法,遗传算法,并且在A*算法的基础上提出了改进的A*算法,把影响路径规划的摩擦,AGV自身重量,体积因素考虑进去,以寻求更加完善准确的AGV路径规划方法。结合实际情况并通过软件仿真对结果对比分析最后得出最合适的AGV路径规划算法当中的改进的A*算法最符合实际需求。最后把利用Visual Studio2010软件进行算法编程结合OPC通讯协议、以及电气设备运行多AGV系统,经过反复调试显示AGV运行效果较好,路径行走时间短,运行稳定。从而验证了本文中该算法的可行性。