一种AGV调度控制系统的制作方法

本发明属于自动控制技术领域，提供了一种agv调度控制系统。

背景技术：

自动导引运输车(automatedguidedvehicle，agv)是指装备有电磁或光学引导装置，能够按照规定的导引路线行驶，具有小车运行和停车装置、安全保护装置或光学导引装置。随着企业信息集成化的发展，agv自动运输系统作为物流信息化、自动化的重要手段，得到广泛应用。传统的车间物流运输大部分由传送带、人力推车等组成，一方面物流输送效率低下，上下游工序之间不能很好的衔接，另一方面，随着劳动力价格的上升，现有系统人力成本急剧增加。而agv自动运输系统则不存在传统车间物流运输的局限性，能够实现物流信息化，在企业信息化建设、降低人力成本、提高企业效益等方面作用巨大。

现有的调度系统大多是在交叉路口处进行交通管制，只能用于单向行驶agv小车的调控，对于双向行驶的agv小车无法进行调控。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种agv调度控制系统，针对双向行驶的agv小车进行调控，提高整个运输系统的安全性及高效性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种agv调度控制系统，该系统包括：agv小车、无线通讯基站及调度装置，agv通过无线通讯基站与调度装置通讯，其中，agv小车包括：

信号收发模块一，将小车的位置信息及状态信息发送至调度装置，接收调度装置发送的控制指令及下发的任务；

车载控制模块，基于控制指令来控制agv小车的朝下一节点行驶；

所述调度装置包括：

信号接收模块二，接收信号接收模块一发送的小车位置信息及状态信息；

任务管理模块，接收用户录入的任务信息，包括：任务起点、任务终点及任务优先级，基于优先级来对任务列表中的任务进行排序，将任务列表中的第一个任务分配给距任务起点最近的空闲小车，并将路径规划模块生成的对应行驶路径发送至所述空闲小车；

路径规划模块，基于拓扑地图规划出从任务起点到任务终点的最短行驶路径，将行驶路径添加到任务列表中的对应任务所在行；

地图管理模块，存储及修改拓扑地图，包括：点位置，两节点间路段的权值，两相邻边的权值，节点的管制区域及等待区域；

交通管制模块，基于任务优先级来对下一节点的管制区域进行交通管制，优先高任务优先级的agv小车通过下一节点的管制区域。

进一步的，所述agv小车还包括：电量检测模块，检测agv小车的当前电量，并发送至调度装置；

调度装置还包括：充电指示模块，若检测到agv小车的当前电量小于电量阈值，则发出充电信号；

路径规划模块基于充电信号规划agv小车从当前位置到无线充电区的行驶路径，并下发至对应的agv小车。

进一步的，所述调度装置还包括：

节点检测单元，检测agv小车当前是否处于节点上，若检测结果为是，则控制时间窗计算单元计算下一节点的时间窗，并发送至交通管制模块，

交通管制模块检测下一节点的时间窗是否存在重合，若存在，则向路径规划模块发送二次规划指令；

基于二次规划指令，路径规划模块将低优先级agv的下一路段的路段权值设为无穷大，规划当前节点到终止节点的最短行驶路径，并下发至对应的agv小车；

低优先级的agv是指当前执行任务优先级低于最高优先级的agv。

进一步的，空闲小车是指当前位置位于等待区域的agv小车。

进一步的，所述agv小车为磁导航agv、或者是激光导航agv。

本发明提供的agv调度控制系统具有如下有益效果：

1.可以适用于双向行驶的磁导航agv和/或激光导航agv；

2.在行驶过程中，若下一节点出现时间窗冲突时，避开冲路段，再次规划当前位置至任务终点的最短行驶路径，在避免冲突的情况下，提高了系统的运行系效率；

3.将任务分配给距任务起点最近的agv小车，基于最短路径来规划任务起点至任务终点的行驶路径，提高系统的运行效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的agv调度控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的agv调度控制系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出于本发明实施例相关的部分。

该agv调度控制系统，适用于双向行驶的磁导航agv或激光导航agv，该agv调度控制系统包括：

agv小车、无线通讯基站及调度装置，agv通过无线通讯基站与调度装置通讯，无线通信基站的无线信号覆盖agv的运行路线及调度装置所在区域；

其中，agv小车包括：信号收发模块及车载控制模块，

信号收发模块一，将小车的位置信息及状态信息以心跳包的形式发送至调度装置，接收调度装置发送的控制指令及下发的任务，该任务中包含了执行该任务的行驶路径；其中，用于标识小车状态的信息包括：停车、忙碌、或故障；接收控制指令包括：包括停车指令及启动指令；

车载控制模块，基于控制指令来控制agv小车的朝下一节点行驶；

在本发明实施例中，调度装置包括：信号接收模块二、任务管理模块、路径规划模块、地图管理模块及交通管制模块，其中，

信号接收模块二，接收信号接收模块一发送的小车位置信息及状态信息；

任务管理模块，接收用户录入的任务信息，包括：任务起点、任务终点及任务优先级，基于优先级来对任务列表中的任务进行排序，将任务列表中的第一个任务分配给距任务起点最近的空闲小车，并将该任务对应行驶路径发送至该空闲小车，处于等待区域的小车即为空闲小车；

路径规划模块，基于拓扑地图规划出从任务起点到任务终点的最短行驶路径，即生成行驶路径的节点排序，将行驶路径添加到任务列表中的对应任务所在行；

地图管理模块，存储及修改拓扑地图，拓扑地图包括：点位置，两节点间路段的权值，两相邻边的权值，节点的管制区域及等待区域，拓扑地图的修改包括站点的添加或删除，管制区域的重新定义等等；

交通管制模块，基于任务优先级来对下一节点的管制区域进行交通管制，优先高任务优先级的agv小车通过下一节点的管制区域。

在本发明实施例中，在agv调度控制系统中，agv小车还包括：

电量检测模块，检测agv小车的当前电量，并发送至调度装置；

调度装置还包括：充电指示模块，若检测到agv小车的当前电量小于电量阈值，则发出充电信号；

路径规划模块基于充电信号规划agv小车从当前位置到无线充电区的行驶路径，并下发至对应的agv小车。

agv小车基于上述行驶路径行驶至无线充电区域，可以是人工充电或者是自动充电，利用“电磁感应原理”和锂电池或铅酸电池充电原理而结合的技术，在无线充电区车体通过无线接收端完成小车的自动充电。

在本发明实施例一实施例中，上述调度装置还包括：节点检测单元及时间窗计算单元，其中，

节点检测单元，检测agv小车当前是否处于节点上，若检测结果为是，则控制时间窗计算单元计算下一节点的时间窗，并发送至交通管制模块，

交通管制模块检测下一节点的时间窗是否存在重合，若存在，则向路径规划模块发送二次规划指令；

基于二次规划指令，路径规划模块将低优先级agv的下一路段的路段权值设为无穷大，规划当前节点到终止节点的最短行驶路径，并下发至对应的agv小车，低优先级的agv是指当前执行任务优先级低于最高优先级的agv。

在本发明的另一实施例中，所述调度装置包括：节点检测单元，时间窗计算单元、时间计算单元及路径确定单元，其中，

节点检测单元，检测agv小车当前是否处于节点上，若检测结果为是，则控制时间窗计算单元计算下一节点的时间窗，并发送至交通管制模块，

交通管制模块检测下一节点的时间窗是否存在重合，若存在，则向路径规划模块发送二次规划指令；

基于二次规划指令，路径规划模块将低优先级agv的下一路段的路段权值设为无穷大规划当前节点到终止节点的最短行驶路径；

时间计算单元，计算二次规划路径的消耗时间t1及继续初始行驶路径的消耗时间t2，初始行驶路径是指基于任务起点至任务终点规划的行驶路径，二次规划路径是指将一下路段的路段权值设为无穷大，当前位置到任务终点的规划路径。

在本发明实施例中，二次规划路径的所消耗的时间t1为路径中的直线行驶时间c1与转弯行驶时间c2之和，其中，直线行驶时间c1的计算公式如下：

v1为设定的agv小车直线行驶速度，dj为二次规划路径中第j个路段的欧式距离，∑dj为二次规划路径中，从当前节点到终止节点的所有路段距离之和；转弯行驶时间c2的计算公式具体如下：

m为当前节点行驶至终止节点的转弯次数，r为agv小车的最小转弯半径，v2为设定的转弯行驶速度。

继续初始行驶路径的消耗时间t2为下一中间节点所在锁定区域的等待解锁时间c3与初始行驶路径的剩余行驶时间c4之和，初始行驶路径的剩余行驶时间c4的计算方法见二次规划路径的消耗时间计算。

路径确定单元，若t1小于t2，则向对应的agv小车发送二次规划路径，否则，向对应的agv小车发送停车指令，直至最高优先级任务的agv小车驶离下一节点所在的锁定区域。

本发明提供的agv调度控制系统具有如下有益效果：

1.可以适用于双向行驶的磁导航agv和/或激光导航agv；

2.在行驶过程中，若下一节点出现时间窗冲突时，避开冲路段，再次规划当前位置至任务终点的最短行驶路径，在避免冲突的情况下，提高了系统的运行系效率；

3.将任务分配给距任务起点最近的agv小车，基于最短路径来规划任务起点至任务终点的行驶路径，提高系统的运行效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。