CN114779753A - 一种用于涉密环境的agv交通管制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，步骤一：该方法基于调度系统电子地图，该地图为拓扑类型，由节点和路径组成；步骤二：获取AGV的当前路径；步骤三：计算AGV剩余路径；步骤四：将AGV剩余路径进行扩展；步骤五：对新下发的任务进行最小单元路径规划；步骤六：对完整任务中的最小单元路径进行管理。本发明一种用于涉密环境的AGV交通管制方法专注于涉密环境中AGV的交通管制方法，解决了传统交通管制方法受限于无线网络的问题，彻底解决了AGV交通管制的稳定性；且专注于AGV最小单元路径的计算，可应用于不允许使用无线局域网的AGV调度场景内，提高了AGV交通管制方法应用的广泛性。
Description
技术领域
本发明涉及自动化物流技术领域，特别涉及一种用于涉密环境的AGV交通管制方法。
背景技术
AGV指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自动引导车。AGV通过车载控制器进行导航控制，多台AGV可在调度系统的统一调度下进行AGV集群，以实现复杂的搬运任务。 AGV调度系统的主要功能包括系统管理、地图管理、设备管理、任务调度、路径规划、交通管制等。其中交通管制方法是指在AGV运行的过程中，对其进行拥堵路径的控制与调度，从而避免路径的冲突与死锁，在调度系统中占据至关重要的地位。
国内外相关发明提出了很多AGV的交通管制方法，但现阶段研究的交通管制方法一般是在AGV将要进入管制锁定区域之前，由调度系统向AGV下发停车指令，这种方法需要AGV和调度系统进行实时状态交互。在一些涉密的环境中（例如军工单位、研究所等），AGV无法与调度系统通过无线网进行实时数据交互，如果使用现有的交通管制方法，将无法及时控制AGV在合适的位置停止，从而导致路径的死锁或冲突，甚至造成整个路径段乃至整个地图的瘫痪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，所述AGV交通管制方法包括如下步骤：
步骤一：该方法基于调度系统电子地图，该地图为拓扑类型，由节点和路径组成；
步骤二：获取AGV的当前路径；
步骤三：计算AGV剩余路径；
步骤四：将AGV剩余路径进行扩展；
步骤五：对新下发的任务进行最小单元路径规划；
步骤六：对完整任务中的最小单元路径进行管理。
优选的，所述步骤一中，所有的节点细分为三个类型：普通节点、路口和工位，并在路口和工位处设置通信屏，只有到AGV运行至带有通信屏的节点时，才可与调度系统进行数据交互。
优选的，所述步骤二中，对AGV的当前路径，及最小单元路径，进行存储，路径为一个节点序列的形式，包括从AGV当前路径起点到AGV当前路径终点的所有节点。
优选的，所述步骤三中，当AGV沿步骤二中规划的路径运行时，会依次经过路径的每一个通信屏节点，AGV的剩余路径被定义为从AGV最近经过的一个通信屏节点到路径终点之间的路径。
优选的，所述步骤四中，对电子地图的每个节点设置锁定半径R，即某台AGV行驶至该节点后，会锁定以该节点为中心、以R为半径的圆形区域，任何其他AGV不允许行驶至该区域，由此，根据该圆形区域策略对AGV剩余路径的点进行扩展，即可获得AGV剩余路径锁定区域。
优选的，所述步骤五中，由步骤二、步骤三、步骤四可计算得到当前时刻所有AGV的剩余路径锁定区域，当某台AGV接收到新的路径任务时，需要根据当前其他AGV剩余路径锁定区域进行最小单元路径规划，策略为规划至最后一个不会被冲突的通信屏节点。
优选的，所述步骤六中，针对AGV的完整任务路径没有执行完毕，并且当前最小路径单元路径已经执行完毕的情况，使用步骤五的方法计算AGV最小路径单元作为其当前路径，然后由AGV执行对应的路径。
本发明的技术效果和优点：
（1）本发明专注于涉密环境中AGV的交通管制方法，解决了传统交通管制方法受限于无线网络的问题，彻底解决了AGV交通管制的稳定性；
（2）本发明专注于AGV最小单元路径的计算，可应用于不允许使用无线局域网的AGV调度场景内，提高了AGV交通管制方法应用的广泛性。
附图说明
图1为本发明的系统原理说明图示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，为了解决在缺乏无线网的环境中AGV的交通管制问题，该方法在每个交通路口处设置红外通信屏，AGV可在通信屏处完成和调度系统的数据交互。该方法将交通管制和路径规划进行有机结合，在AGV路径规划的时刻进行路径拥堵状态的预测，将规划的完整路径分割为最小单元路径，保证每一条下发到AGV的最小单元路径都不会被中断，AGV在执行完最小单元路径后，将停靠在通信屏处和调度系统交互。使用该方法不涉及通过实时指令控制AGV停车，从根本上解决了调度系统对无线网络的依赖，提高了AGV调度系统的稳定性；
将本发明应用于某磁导引AGV调度系统，步骤如下：
1）建立调度系统电子地图（拓扑类型），将所有的节点细分为三个类型：普通节点、路口和工位，在路口和工位处设置通信屏，AGV与通信屏之间采用红外光通信方式，通信屏与调度系统之间使用有线网络通信方式。只有到AGV运行至带有通信屏的节点时，才可与调度系统进行间接数据交互。
2）获取AGV的当前路径（最小单元路径）：系统对所有AGV的当前路径进行统一存储，当前路径为最近一次规划的路径，当系统内AGV之间的完整任务路径没有冲突时，当前路径与完整任务路径相同。
3）计算AGV剩余路径：根据当前时刻每台AGV的位置和对应的当前路径，可计算出AGV剩余的路径，在AGV刚刚离开路径起点，暂未到达第二个通信屏节点时，AGV剩余路径和当前路径一致。
4）将AGV剩余路径进行扩展：对电子地图的每个节点N设置锁定半径R，所有以该节点为中心、以R为半径的圆形区域内的节点都称为节点N的锁定节点。AGV的剩余路径中所有的节点及其锁定节点组成一个节点集合，即为剩余路径锁定区域。
5）对新下发的任务进行最小单元路径规划：当系统内某台AGV接收到新的任务时，需要先尝试进行完整任务路径规划，然后将完整的任务路径和4）中得到的其他所有AGV的剩余路径锁定区域进行冲突计算，保留起点至冲突节点的前一通信屏节点作为该AGV的当前路径，即最小单元路径，该路径执行过程中不可被其他任务AGV打断。
6）对完整任务中的最小单元路径进行管理：针对每一台系统内的AGV，若其完整任务路径没有执行完毕，并且当前规划的最小路径单元路径已经执行完毕。则触发5）进行一次规划，并将其存储作为该AGV的当前路径，AGV收到最小单元路径后，立即对其进行执行，直至到达该最小单元路径的终点。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的记载均可以进行订制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，其特征在于，所述AGV交通管制方法包括如下步骤：
步骤一：该方法基于调度系统电子地图，该地图为拓扑类型，由节点和路径组成；
步骤二：获取AGV的当前路径；
步骤三：计算AGV剩余路径；
步骤四：将AGV剩余路径进行扩展；
步骤五：对新下发的任务进行最小单元路径规划；
步骤六：对完整任务中的最小单元路径进行管理。
2.根据权利要求1所述的一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，其特征在于，所述步骤一中，所有的节点细分为三个类型：普通节点、路口和工位，并在路口和工位处设置通信屏，只有到AGV运行至带有通信屏的节点时，才可与调度系统进行数据交互。
3.根据权利要求1所述的一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，其特征在于，所述步骤二中，对AGV的当前路径，及最小单元路径，进行存储，路径为一个节点序列的形式，包括从AGV当前路径起点到AGV当前路径终点的所有节点。
4.根据权利要求1所述的一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，其特征在于，所述步骤三中，当AGV沿步骤二中规划的路径运行时，会依次经过路径的每一个通信屏节点，AGV的剩余路径被定义为从AGV最近经过的一个通信屏节点到路径终点之间的路径。
5.根据权利要求1所述的一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，其特征在于，所述步骤四中，对电子地图的每个节点设置锁定半径R，即某台AGV行驶至该节点后，会锁定以该节点为中心、以R为半径的圆形区域，任何其他AGV不允许行驶至该区域，由此，根据该圆形区域策略对AGV剩余路径的点进行扩展，即可获得AGV剩余路径锁定区域。
6.根据权利要求1所述的一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，其特征在于，所述步骤五中，由步骤二、步骤三、步骤四可计算得到当前时刻所有AGV的剩余路径锁定区域，当某台AGV接收到新的路径任务时，需要根据当前其他AGV剩余路径锁定区域进行最小单元路径规划，策略为规划至最后一个不会被冲突的通信屏节点。
7.根据权利要求1所述的一种用于涉密环境的AGV交通管制方法，其特征在于，所述步骤六中，针对AGV的完整任务路径没有执行完毕，并且当前最小路径单元路径已经执行完毕的情况，使用步骤五的方法计算AGV最小路径单元作为其当前路径，然后由AGV执行对应的路径。
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