CN111444599A - 一种agv项目仿真与监控方法及系统 - Google Patents

一种agv项目仿真与监控方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于AGV项目仿真领域，提供了一种AGV项目仿真与监控方法及系统。其中，AGV项目仿真与监控方法包括：绘制仓库环境地图，所述仓库环境地图内标注有AGV线路；根据项目现场的生产节拍自动生成任务文件，所述任务文件中包括AGV类型、站台任务类型、起始站台、任务优先级和任务频次；将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中；根据不同AGV类型预先匹配的AGV线路运行仿真，实时监控AGV的运行情况并与当前项目所设计的AGV数量方案匹配存储；仿真结束后获取完成当前项目预设任务数量的总时间，并与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行。

Description

一种AGV项目仿真与监控方法及系统
技术领域
本发明属于AGV项目仿真与监控领域，尤其涉及一种AGV项目仿真与监控方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
目前，随着物流行业的不断发展，智能仓储和智能工厂已经是解决现代物流的货物储存、运输效率的最关键部分。为了实现智能储运，各式各样的大型智能仓库不断建立起来，从货物的储存、运输、转运等各个环节全部实现智能化。为了提高工厂的智能化与效率化，无人搬运车也就是自动引导运输车((Automated Guided Vehicle，AGV)目前已经大量投入于仓储和工厂物流系统。其中，无人搬运车是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。
发明人发现，(1)由于在智能仓库设计时，无法知道仓库的整体运行情况，选用AGV数量时，不能得到合理的决策，导致资金的浪费或产生二次建设，并且智能仓储设备的工作效率也无法达到最大化。(2)在AGV作业监控方面，需要通过人工在作业现场对AGV进行实时的监测，检测AGV的运行状态，不够便捷。现有技术中，无人搬运车仿真工具，采用编写脚本的方法实现仿真，对仿真作业人员有较高要求，且现有仿真工具中无人搬运车以质点形式进行路线运行仿真，仿真精度不足导致调度过程中易出现刮擦等事故。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种AGV项目仿真与监控方法及系统，其将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中进行匹配仿真，在仿真过程中实时监控AGV的运行情况，直观展示当前AGV数量方案运行效果，提高智能仓储设备的工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供了一种AGV项目仿真与监控方法。
一种AGV项目仿真与监控方法，包括：
绘制仓库环境地图，所述仓库环境地图内标注有AGV线路；
根据项目现场的生产节拍自动生成任务文件，所述任务文件中包括AGV类型、站台任务类型、起始站台、任务优先级和任务频次；
将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中；
根据不同AGV类型预先匹配的AGV线路运行仿真，实时监控AGV的运行情况并与当前项目所设计的AGV数量方案匹配存储；
仿真结束后获取完成当前项目预设任务数量的总时间，并与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行。
本发明的第二方面提供了一种AGV项目仿真与监控系统。
一种AGV项目仿真与监控系统，包括：
地图绘制模块，其用于绘制仓库环境地图，所述仓库环境地图内标注有AGV线路；
任务生成模块，其用于根据项目现场的生产节拍自动生成任务文件，所述任务文件中包括AGV类型、站台任务类型、起始站台、任务优先级和任务频次；
仿真文件加载模块，其用于将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中；
仿真运行模块，其用于根据不同AGV类型预先匹配的AGV线路运行仿真，实时监控AGV的运行情况并与当前项目所设计的AGV数量方案匹配存储；
AGV数量方案可行性判断模块，其用于仿真结束后获取完成当前项目预设任务数量的总时间，并与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行。
本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质。其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的AGV项目仿真与监控方法中的步骤。
本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的AGV项目仿真与监控方法中的步骤。
本发明的有益效果是：
本发明通过绘制仓库环境地图，将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中进行匹配仿真，将完成当前项目预设任务数量的总时间与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行，同时在仿真过程中实时监控AGV的运行情况，直观展示当前AGV数量方案运行效果，而且提高了智能仓储设备的工作效率，为AGV项目的开展提供数据支持。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的一种AGV项目仿真与监控方法流程图；
图2是本发明实施例的一种AGV项目仿真与监控系统结构示意图；
图3是本发明实施例的实时监控的AGV运行情况。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
图1是给出了本实施例的一种AGV项目仿真与监控方法流程图。下面结合图1来详细说明本实施例的一种AGV项目仿真与监控方法的具体实施过程。
如图1所示，本实施例的一种AGV项目仿真与监控方法，包括：
步骤S101：绘制仓库环境地图，所述仓库环境地图内标注有AGV线路。
在具体实施中，绘制仓库环境地图的过程为：
获取仓库环境三维数据；其中，仓库环境三维数据可采用激光传感器或是深度相机来获取；
提取仓库环境三维数据特征点，利用特征点匹配的方法来构建仓库环境地图。
其中，特征点匹配方法为现有的构建地图方法。本实施例利用特征点匹配方法来构建地图，提高了仓库环境地图的精度，为后续仿真奠定了数据基础。
可以理解的是，本领域人员还可采用其他方式来绘制仓库环境地图，比如仓库环境中各元素预设模型调取的方法，通过调取仓库环境中各元素预设模型，再根据实际仓库环境中各元素的大小及位置来绘制仓库环境地图，同样能够达到提高仓库环境地图精度的目的。
具体地，所述仓库环境地图内各元素的相对位置及大小均与实际仓库成正比。例如：仓库环境中的元素包括货架、站台、站台出入口和AGV行车路径等等。
步骤S102：根据项目现场的生产节拍自动生成任务文件，所述任务文件中包括AGV类型、站台任务类型、起始站台、任务优先级和任务频次。
在具体实施中，所述任务文件为XML文件。其中，XML文件是可扩展标记语言，标准通用标记语言的子集，是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言。在电子计算机中，标记指计算机所能理解的信息符号，通过此种标记，计算机之间可以处理包含各种的信息比如文章等。它可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。它非常适合万维网传输，提供统一的方法来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据。
AGV类型如：普通激光叉车、激光四向叉车、激光输送等。根据实际叉车的尺寸，配置AGV所需的参数，如车长、车宽等数据。
具体地，同一项目中存在多种AGV并行情况，他们的通行路线可能会存在重叠，重叠部分可共享线路；不同类型AGV作业的站台类型不同；不同类型AGV所执行的任务也就不会相同；不同AGV在公共通道上走的路线是相同的。任务优先级是根据项目需求匹配而预先设定的；任务频次是指的执行任务的次数。
步骤S103：将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中。
在具体实施中，每个待仿真AGV均为一个智能体，该智能体用于实时定位其所在位置坐标及检测其载货信息并一起发送至监控终端。
这样在监控终端中能够显示仿真过程中每个待仿真AGV的实时状态信息，以供项目决策者直观查看当前AGV数量方案的运行效果。
步骤S104：根据不同AGV类型预先匹配的AGV线路运行仿真，实时监控AGV的运行情况并与当前项目所设计的AGV数量方案匹配存储。
如图3所示为实时监控AGV的运行情况。具体地，按照AGV数量方案来关联存储相对应的监控AGV的运行情况，能够方便项目决策者后期对于数据的查询。
步骤S105：仿真结束后获取完成当前项目预设任务数量的总时间，并与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行。
在具体实施中，当完成当前项目预设任务数量的总时间大于项目规定时间时，则说明当前项目设计的AGV数量方案不可行；当完成当前项目预设任务数量的总时间小于或等于项目规定时间时，则说明当前项目设计的AGV数量方案可行。
在另一实施例中，当仿真结束后，调取完成当前项目过程中实时监控的AGV运行情况及对应的AGV数量方案并填充至预设项目仿真与监控报告模板中，形成当前AGV数量方案匹配的项目仿真与监控报告。
本实施例通过生成当前AGV数量方案匹配的项目仿真与监控报告能够方便项目决策者对相应AGV数量方案进行评估以及AGV数量方案的改进，有利于仿真结果的查看。
实施例二
图2是给出了本实施例的一种AGV项目仿真与监控系统结构示意图。下面结合图2来详细说明本实施例的一种AGV项目仿真与监控系统结构组成。
如图2所示，本实施例的一种AGV项目仿真与监控系统，包括：
(1)地图绘制模块，其用于绘制仓库环境地图，所述仓库环境地图内标注有AGV线路；
在具体实施中，绘制仓库环境地图的过程为：
获取仓库环境三维数据；其中，仓库环境三维数据可采用激光传感器或是深度相机来获取；
提取仓库环境三维数据特征点，利用特征点匹配的方法来构建仓库环境地图。
其中，特征点匹配方法为现有的构建地图方法。本实施例利用特征点匹配方法来构建地图，提高了仓库环境地图的精度，为后续仿真奠定了数据基础。
可以理解的是，本领域人员还可采用其他方式来绘制仓库环境地图，比如仓库环境中各元素预设模型调取的方法，通过调取仓库环境中各元素预设模型，再根据实际仓库环境中各元素的大小及位置来绘制仓库环境地图，同样能够达到提高仓库环境地图精度的目的。
具体地，所述仓库环境地图内各元素的相对位置及大小均与实际仓库成正比。例如：仓库环境中的元素包括货架、站台、站台出入口和AGV行车路径等等。
(2)任务生成模块，其用于根据项目现场的生产节拍自动生成任务文件，所述任务文件中包括AGV类型、站台任务类型、起始站台、任务优先级和任务频次；
在具体实施中，所述任务文件为XML文件。其中，XML文件是可扩展标记语言，标准通用标记语言的子集，是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言。在电子计算机中，标记指计算机所能理解的信息符号，通过此种标记，计算机之间可以处理包含各种的信息比如文章等。它可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。它非常适合万维网传输，提供统一的方法来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据。
AGV类型如：普通激光叉车、激光四向叉车、激光输送等。根据实际叉车的尺寸，配置AGV所需的参数，如车长、车宽等数据。
具体地，同一项目中存在多种AGV并行情况，他们的通行路线可能会存在重叠，重叠部分可共享线路；不同类型AGV作业的站台类型不同；不同类型AGV所执行的任务也就不会相同；不同AGV在公共通道上走的路线是相同的。任务优先级是根据项目需求匹配而预先设定的；任务频次是指的执行任务的次数。
(3)仿真文件加载模块，其用于将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中；
在具体实施中，每个待仿真AGV均为一个智能体，该智能体用于实时定位其所在位置坐标及检测其载货信息并一起发送至监控终端。
这样在监控终端中能够显示仿真过程中每个待仿真AGV的实时状态信息，以供项目决策者直观查看当前AGV数量方案的运行效果。
(4)仿真运行模块，其用于根据不同AGV类型预先匹配的AGV线路运行仿真，实时监控AGV的运行情况并与当前项目所设计的AGV数量方案匹配存储；
如图3所示为实时监控AGV的运行情况。具体地，按照AGV数量方案来关联存储相对应的监控AGV的运行情况，能够方便项目决策者后期对于数据的查询。
(5)AGV数量方案可行性判断模块，其用于仿真结束后获取完成当前项目预设任务数量的总时间，并与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行。
在具体实施中，当完成当前项目预设任务数量的总时间大于项目规定时间时，则说明当前项目设计的AGV数量方案不可行；当完成当前项目预设任务数量的总时间小于或等于项目规定时间时，则说明当前项目设计的AGV数量方案可行。
在另一实施例中，所述AGV项目仿真与监控系统，还包括：
报告生成模块，其用于当仿真结束后，调取完成当前项目过程中实时监控的AGV运行情况及对应的AGV数量方案并填充至预设项目仿真与监控报告模板中，形成当前AGV数量方案匹配的项目仿真与监控报告。
本实施例通过生成当前AGV数量方案匹配的项目仿真与监控报告能够方便项目决策者对相应AGV数量方案进行评估以及AGV数量方案的改进，有利于仿真结果的查看。
实施例三
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如实施例一所述的AGV项目仿真与监控方法中的步骤。
本实施例通过绘制仓库环境地图，将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中进行匹配仿真，将完成当前项目预设任务数量的总时间与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行，同时在仿真过程中实时监控AGV的运行情况，直观展示当前AGV数量方案运行效果，而且提高了智能仓储设备的工作效率，为AGV项目的开展提供数据支持。
实施例四
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如实施例一所述的AGV项目仿真与监控方法中的步骤。
本实施例通过绘制仓库环境地图，将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中进行匹配仿真，将完成当前项目预设任务数量的总时间与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行，同时在仿真过程中实时监控AGV的运行情况，直观展示当前AGV数量方案运行效果，而且提高了智能仓储设备的工作效率，为AGV项目的开展提供数据支持。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种AGV项目仿真与监控方法，其特征在于，包括：
绘制仓库环境地图，所述仓库环境地图内标注有AGV线路；
根据项目现场的生产节拍自动生成任务文件，所述任务文件中包括AGV类型、站台任务类型、起始站台、任务优先级和任务频次；
将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中；
根据不同AGV类型预先匹配的AGV线路运行仿真，实时监控AGV的运行情况并与当前项目所设计的AGV数量方案匹配存储；
仿真结束后获取完成当前项目预设任务数量的总时间，并与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行。
2.如权利要求1所述的AGV项目仿真与监控方法，其特征在于，所述仓库环境地图内各元素的相对位置及大小均与实际仓库成正比。
3.如权利要求1所述的AGV项目仿真与监控方法，其特征在于，所述任务文件为XML文件。
4.如权利要求1所述的AGV项目仿真与监控方法，其特征在于，每个待仿真AGV均为一个智能体，该智能体用于实时定位其所在位置坐标及检测其载货信息并一起发送至监控终端。
5.如权利要求1所述的AGV项目仿真与监控方法，其特征在于，当仿真结束后，调取完成当前项目过程中实时监控的AGV运行情况及对应的AGV数量方案并填充至预设项目仿真与监控报告模板中，形成当前AGV数量方案匹配的项目仿真与监控报告。
6.一种AGV项目仿真与监控系统，其特征在于，包括：
地图绘制模块，其用于绘制仓库环境地图，所述仓库环境地图内标注有AGV线路；
任务生成模块，其用于根据项目现场的生产节拍自动生成任务文件，所述任务文件中包括AGV类型、站台任务类型、起始站台、任务优先级和任务频次；
仿真文件加载模块，其用于将仓库环境地图和任务文件加载至当前项目预设数量的待仿真AGV中；
仿真运行模块，其用于根据不同AGV类型预先匹配的AGV线路运行仿真，实时监控AGV的运行情况并与当前项目所设计的AGV数量方案匹配存储；
AGV数量方案可行性判断模块，其用于仿真结束后获取完成当前项目预设任务数量的总时间，并与项目规定时间比较来验证对于当前项目设计的AGV数量方案是否可行。
7.如权利要求5所述的AGV项目仿真与监控系统，其特征在于，在所述地图绘制模块中，所述仓库环境地图内各元素的相对位置及大小均与实际仓库成正比；
或
在所述任务生成模块中，所述任务文件为XML文件。
8.如权利要求5所述的AGV项目仿真与监控系统，其特征在于，所述AGV项目仿真与监控系统，还包括：
报告生成模块，其用于当仿真结束后，调取完成当前项目过程中实时监控的AGV运行情况及对应的AGV数量方案并填充至预设项目仿真与监控报告模板中，形成当前AGV数量方案匹配的项目仿真与监控报告。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的AGV项目仿真与监控方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的AGV项目仿真与监控方法中的步骤。
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