CN109557886B - 一种栅格地图及基于栅格地图的多agv调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于自动控制技术领域，提供了一种栅格地图及基于栅格地图的多AGV调度方法，该地图包括：N*N个等距设置的节点，节点即为路径中的站点，各站点之间双向行驶，站点采用空闲标识、繁忙标识或障碍标识来进行标记；若AGV小车即将到达的站点为中间站点，则采用繁忙进行标识，同时记录即将达到AGV小车的AGV标识；若AGV小车即将达到的站点为终止站点，或AGV小车当前所处的站点为起始站点，则采用障碍进行标识；他站点采用空闲进行标识。基于下一站点的站点标识来进行调控，为了避免AGV等待时间过长，在下一站点为故障时，将当前行驶路径中一下路段的路段权值设为无穷大，则控制AGV重新规划当前站点至终止站点的行驶路径，提高AGV的运行效率。

Description

一种栅格地图及基于栅格地图的多AGV调度方法
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，提供了一种栅格地图及基于栅格地图的多AGV调度方法。
背景技术
AGV(Automated Guided Vehicle)即“自动引导运输车”。它是工业4.0智能工厂重要的运输工具，AGV的运行效率很大程度上影响着整个无人工厂的生产效率。因此，多AGV的高效、有序、安全协同作业具有十分重要的意义，而多AGV的路径规划和动态调整是其需要解决的关键难题之一。
由于AGV往往按照既定轨道行驶(即一条路段一次只允许一个AGV通过)，所以当多个AGV同时运行时，需要对AGV进行调度，现有通过冲突节点的锁定区域的解锁及上锁来实现调度，锁定区域内存在AGV时，控制锁定区域锁定，直至该AGV的驶出该锁定区域，则锁定区域解锁，其他AGV才能通过该节点，若当前节点为AGV的起始或终止节点，则或导致该节点锁定时间过长，大大降低了调度的效率。
发明内容
本发明实施例提供一种基于栅格地图的多AGV调度方法，旨在解决基于锁定区域或来实现避障，等待的时间可能会过长，大大降低了调度效率的问题。
为了解决上述目的，本发明提供一种栅格地图，所述栅格地图包括：
N*N个等距设置的节点，节点即为路径中的站点，各站点之间双向行驶，站点采用空闲标识、忙碌标识或障碍标识来进行标记；
若AGV小车即将到达的站点为中间站点，则采用忙碌进行标识，同时记录即将达到AGV小车的AGV标识；若AGV小车即将达到的站点为终止站点，或AGV小车当前所处的站点为起始站点，则采用障碍进行标识；其他站点采用空闲进行标识。
为了解决上述目的，本发明提供一种基于栅格地图的多AGV调度方法，所述方法包括如下步骤：
S1、接收AGV小车发送的到达指令，该到达指令中包括：站点标识及AGV标识；
S2、检测当前行驶路径中下一站点的站点标识；
S3、若下一站点为空闲标识，则将下一站点更改为忙碌标识，将当前站点设为空闲标识，控制AGV小车朝下一站点行驶；
S4、若下一站点为忙碌标识，则控制当前AGV小车停车，直至优先级高的AGV小车全部通过下一站点，才将下一站点设为当前AGV小车的忙碌标识，将当前站点设为空闲标识，控制当前AGV小车朝下一站点行驶；
S5、若下一站点为障碍标识，则将当前站点至下一站点的路段权值设为无穷大，重新规划当前站点至目标站点的行驶路径，并执行步骤S2。
进一步的，当存在多台AGV在等待通过同一个下一站点G时，基于当前站点到达指令的接收先后来设定站点G的通过顺序。
本发明提供的多AGV小车的调度方法具有如下有益效果：
基于下一站点的站点标识来进行调控，为了避免AGV等待时间过长，在下一站点为故障时，将当前行驶路径中一下路段的路段权值设为无穷大，则控制AGV重新规划当前站点至终止站点的行驶路径，提高AGV的运行效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于栅格地图的多AGV动调度方法流程图。
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。
本发明中的多AGV的调度方法是基于栅格地图来实现的，基于栅格地图中下一站的站点标识来指定的调度策略，该栅格地图包括：
N*N个等距设置的节点，节点即为路径中的站点，各节点之间双向行驶，节点采用空闲标识、繁忙标识或障碍标识来进行标记；
若AGV小车即将到达的站点为中间站点，则采用忙碌进行标识，同时记录即将达到AGV小车的AGV标识，起始站点为该AGV小车的任务执行起点，终止站点为AGV小车的任务执行终点，中间站点是指位于起始站点与终止站点之间的站点；
若AGV小车即将达到的站点为终止站点，及AGV小车当前所处的站点为起始站点，则采用障碍进行标识，同时记录即将达到AGV小车的AGV标识；
其他站点采用空闲进行标识；
例如AGV小车当前位于站点n，其路径规划中的下一个中间站点为m，则将站点m标识为繁忙，站点n标识为空闲，若站点m为该AGV小车的终止站点，则将站点m标识为障碍，障碍状态与忙碌状态的区别在于等待时长不一样，AGV小车在障碍站点停留的时间会相对较长。
图1为本发明实施例提供的基于栅格地图的多AGV动调度方法流程图，该方法包括如下步骤：
S1、接收AGV小车发送的到达指令，该到达指令中包括：站点标识及AGV标识；
AGV小车每到达站点位置时，都会向调度装置发送到达指令，该到达指令中包括：站点标识及AGV标识，调度装置会记录到达指令的接收时间；
在本发明实施例中，当前到达的站点为任务起点时，基于任务起点及任务终点来规划当前的行驶路径，直至行驶路径中的站点存在故障时，才会基于当前站点来再次规划至终止节点的行驶路径。
S2、检测当前行驶路径中下一站点的站点标识；
S3、若下一站点为空闲标识，则将下一站点更改为忙碌标识，将当前站点设为空闲标识，控制AGV小车朝下一站点行驶；
S4、若下一站点为忙碌标识，则控制当前AGV小车停车，直至优先级高的AGV小车全部通过下一站点，才将下一站点设为当前AGV小车的忙碌标识，将当前节点设为空闲标识，控制当前AGV小车朝下一站点行驶；
当前路径的下一站点标识为忙碌时，即存在AGV小车当前朝下一站点行驶，等待时间不会过长，因此，控制AGV小车停车等待，直至下一站点对该AGV释放，当存在多台AGV在等待通过同一个下一站点G时，该多台AGV在达到当前站点时，向调度装置发送了指令，调度装置基于到达指令接收时间的先后顺序来设定优先级，即确定各AGV小车通过站点G的顺序，将先接收的到达指令设置为高优先级，优先级高的先通过，优先级低的后通过，后接收的达到指令设为低优先级；
如AGV小车1按行驶路径1行驶，AGV小车2按行驶路径2行驶，AGV小车3按行驶路径3行驶，行驶路径1依次经过站点A、站点H和站点B，行驶路径2依次经过站点G、站点H及站点C，行驶路径3依次经过站点H、站点L及站点M，假定当前AGV小车1于10:00到达站点A，并同时向调度装置发送了达到指令，下一站点为站点H，AGV小车2于10:01到达站点G，并同时向调度装置发送了达到指令，此时站点H为忙碌标识，AGV小车3朝站点H行驶，在AGV小车3到达站点H后，在确定站点L为空闲标识后，调度装置会站点L标识为忙碌，将站点H标识为空闲，此时，调度装置检测到站点H为空闲，会将站点H设为AGV小车1的忙碌标识，同时将站点A设为空闲标识，控制AGV小车1朝站点H行驶，直至AGV小车1到达站点H，并检测站点B为空闲标识后，调度装置会站点B标识为忙碌，将站点H标识为空闲，调度装置检测到站点H为空闲，会将站点H设为AGV小车2的忙碌标识。
S5、若下一站点为障碍标识，则将当前站点至下一站点的路段权值设为无穷大，重新规划当前站点至目标站点的行驶路径，并执行步骤S2。
在本发明实施例中，站点为障碍标识时，为了提高AGV的运行效率，避免等待时间过长，当下一站点为障碍标识时，则绕开当前路径中的下一个路段，重新进行路径的规划，本发明中的路径规划可以采用floyd算法来规划当前站点至目标站点的最短行驶路径。
本发明提供的多AGV小车的调度方法具有如下有益效果：
基于下一站点的站点标识来进行调控，为了避免AGV等待时间过长，在下一站点为故障时，将当前行驶路径中一下路段的路段权值设为无穷大，则控制AGV重新规划当前站点至终止站点的行驶路径，提高AGV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。

Claims (2)

1.一种基于栅格地图的多AGV调度方法，其特征在于，所述栅格地图包括：N*N个等距设置的节点，节点即为路径中的站点，各站点之间双向行驶，站点采用空闲标识、忙碌标识或障碍标识来进行标记；
若AGV小车即将到达的站点为中间站点，则采用忙碌进行标识，同时记录即将达到AGV小车的AGV标识；若AGV小车即将达到的站点为终止站点，或AGV小车当前所处的站点为起始站点，则采用障碍进行标识；其他站点采用空闲进行标识；
基于所述栅格地图的多AGV调度方法包括如下步骤：
S1、接收AGV小车发送的到达指令，该到达指令中包括：站点标识及AGV标识；
S2、检测当前行驶路径中下一站点的站点标识；
S3、若下一站点为空闲标识，则将下一站点更改为忙碌标识，将当前站点设为空闲标识，控制AGV小车朝下一站点行驶；
S4、若下一站点为忙碌标识，则控制当前AGV小车停车，直至优先级高的AGV小车全部通过下一站点，才将下一站点设为当前AGV小车的忙碌标识，将当前站点设为空闲标识，控制当前AGV小车朝下一站点行驶；
S5、若下一站点为障碍标识，则将当前站点至下一站点的路段权值设为无穷大，重新规划当前站点至目标站点的行驶路径，并执行步骤S2。
2.如权利要求1所述基于栅格地图的多AGV调度方法，其特征在于，当存在多台AGV在等待通过同一个下一站点G时，基于当前站点到达指令的接收先后来设定站点G的通过顺序。
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