CN116954179B - 一种仓储用自动搬运小车的控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种仓储用自动搬运小车的控制方法，涉及自动搬运小车技术领域。方法包括：获取货物搬运任务信息，所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；将所述任务信息进行排序获得任务排序结果；获取小车信息并上传数据库系统，所述小车的信息包括小车位置信息、载重信息、电量信息；根据所述排序结果和所述小车的信息进行任务分配和反馈；监控小车运行，并对运行过程中的异常进行反馈和处理；系统包括任务获取模块、小车信息获取模块、任务分配模块和控制模块，通过此方法和系统对搬运任务和小车运行的自动化控制与调度，保障小车运行的稳定性和安全性，提高了仓储物流的效率和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及自动搬运小车技术领域，特别涉及一种仓储用自动搬运小车的控制方法和系统。
背景技术
智能化仓储系统是伴随着智能制造而诞生的一种以人工智能技术为基础建立的新型自动化仓储系统，其特点是运转效率高、人力成本低、自动化程度高。在智能化仓储系统中会引入无人驾驶搬运车来辅助货物的搬运。智能无人搬运车又称AGV(AutomaticGuided Vehicle)小车，其具有智能化高、灵活度高、集成度高等特点。由于任务量和无人驾驶搬运车的数量通常不只一个，因此，如何对无人驾驶搬运车进行有效控制，实现快速、高效的货物搬运，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种仓储用自动搬运小车的控制方法和系统，实现对搬运任务和小车运行的自动化控制与调度，提高了仓储物流的效率和可靠性。
本发明提出的一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述方法包括：
S1、获取货物搬运任务信息，所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；将所述任务信息进行排序获得任务排序结果；
S2、获取小车信息并上传数据库系统，所述小车的信息包括小车位置信息、载重信息、电量信息；
S3、根据所述排序结果和所述小车的信息进行任务分配和反馈；
S4、监控小车运行，并对运行过程中的异常进行反馈和处理。
进一步的，一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述方法包括：
通过厂区二维平面图获得仓储位置信息和每个站点的位置和位置编号；
通过站点需求获取任务信息；所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；
将任务信息进行排序获取任务的优先级。
进一步的，一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述将任务信息进行排序获取任务的优先级，包括：
根据任务的站点位置，获取同样站点的历史任务的平均送达时长；其中，任务起始位置同为某一仓库；
将任务排序时间和任务要求的到达时间差与所述平均送达时长对比，获取时间盈余；所述平均送达时间包括装卸货时间和行车时间；
根据时间盈余长短进行排序，获得第一任务排序结果；
同样的时间盈余下，按照任务重要程度排序，获得第二任务排序结果；
将第一排序结果和第二排序结果结合，获得最终的任务排序结果；
如果在排序结束后一定时间内有新任务加入，则重新进行排序；如果超过所述一定时间有新任务加入，则将去除已开始任务，将剩余任务重新进行排序；
所述一定时间为5+DT，单位为分钟；DT 为系统延迟时间和任务分配时间之和。
进一步的一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述方法包括：
通过初始配置获取小车的编号，最大载重信息，电池续航能力并存储至数据库系统；
通过小车的定位系统获取小车的位置信息并上传至数据库系统；所述定位系统包括激光传感器，雷达传感器；
通过重力感应系统获取小车的实际载重信息并上传至数据库系统；
通过速度传感器获取小车的行车速度并上传至数据库系统；
控制系统通过调用所述数据库系统数据对小车进行控制。
进一步的，一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述方法包括：
S31、根据小车当前的位置信息和电量信息；计算各个小车执行下一次任务开始的时间；根据下一次任务可以开始时间，对小车进行排序，最先可以执行下次任务的小车为第一小车；
S32、根据最终任务排序结果，获取排在第一的任务作为第一任务，所述第一任务的任务量为第一任务量Q1；
S33、将所述第一任务量Q1与所述第一小车的最大载重量N1相比；
S331、如果Q1<N1; 则将所述第一小车执行下一次任务开始的时间作为所述第一任务执行开始时间，将此执行开始时间加上平均送达时间，与所述第一任务要求的到达时间对比获得第二时间盈余：
S3311、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间早于任务要求的送达时间点8分钟以内或者等于任务要求的送达时间；则将所述第一任务直接分配给第一小车；
S3312、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间早于任务要求的送达时间点8分钟或以外，即第二时间盈余大于8分钟；则将N1- Q1与排在第i位的任务量Q2对比，并且根据第i任务点与第一任务点的距离和车辆平均速度，获取第二行车时间；如果N1- Q1≥Q2; 并且第二行车时间小于或等于第二时间盈余;/>为第i任务装卸货时间，同时满足第i任务的要求送达时间，则将第一第i任务同时分配给第一小车，如果任何一项不满足，则只将第一任务分配给第一小车；
S3313、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间晚于任务要求的送达时间；则将所述第一任务直接分配给第一小车的同时发送反馈给需求站点；
S332、如果Q1>N1; 则先将所述第一任务N1的载重量分配给第一小车；并将Q1-N1与第二小车的载重量N2对比；如果Q1-N1≤N2，则按照S3311~ S3313同样的对比和分配原则进行对比和分配；
S333、如果Q1-N1>N2; 则将第一任务N2的载重量分配给第二小车；并按照S332同样的规则进行比较和分配，直到安排完第一任务；
S34、按照任务排序和S32~S33同样的分配原则分配任务，直到所有的可用小车安排满或者任务分配完成。
进一步的，一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述S4包括：
控制系统通过对小车的位置信息实时进行监控；
对运行过程中的风险和异常进行处理；所述风险包括，因为遇到障碍物耽搁不能按时送达风险和两辆小车相向碰撞风险；
对于不能按时送达风险，路况好的地方提高车速；
对于两辆小车相向碰撞风险，控制系统根据行车速度和距离，对其中一辆小车进行刹车和避让。
进一步的，一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述对于两辆小车相向碰撞风险，控制系统根据行车速度和距离，对其中一辆小车进行刹车和避让；包括：
如果两辆小车有碰撞风险，则根据实际载重量原则和送达时间原则选择小车进行刹车和避让；
如果两辆小车实际载重量差别在大于10%；则选择载重轻的车进行刹车和避让；如果两辆小车实际载重量差别在小于等于10%；则选择距离送达时间盈余多的车进行刹车和避让；其中在两辆车距离L时开始刹车；L满足以下条件：
L1+(+/>)×(2/> +/>)≤L≤ L1+(/>+/>)×(2/>+2/>)
t2=
其中，L1为两辆车安全距离；；信号传输延迟时间；/>为避让小车转弯避让时间；和/>为两小车的行驶速度；D为避让小车的轴距，/>为最小转向角度，/>为最小转弯速度。
本发明提出一种仓储用自动搬运小车的控制系统，所述系统包括：
任务获取模块：获取货物搬运任务信息，所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；将所述任务信息进行排序获得任务排序结果；
小车信息获取模块：获取小车信息并上传数据库系统，所述小车的信息包括小车位置信息、载重信息、电量信息；
任务分配模块：根据所述排序结果和所述小车的信息进行任务分配和反馈；
控制模块：监控小车运行，并对运行过程中的异常进行反馈和处理。
本发明有益效果：通过本发明提出的一种仓储用自动搬运小车的控制方法和系统，根据排序结果，优先安排小车处理紧急或重要的任务，确保任务能够按时完成并提高仓储物流的效率；确保系统具备准确的小车信息，能够基于小车的状态和能力进行任务分配和调度，提高任务执行的效率和准确性，确保任务被分配给能够最快、最有效地完成任务的小车，提高任务执行效率和物流运输效果；监控小车运行并处理异常情况：实时监控小车的运行情况，对小车运行过程中的异常情况及时进行反馈和处理；保障小车运行的稳定性和安全性，提高仓储操作的可靠性和效率；这种仓储用自动搬运小车的控制方法通过任务排序、小车信息获取与上传、任务分配与反馈以及运行监控与异常处理等步骤，实现了对搬运任务和小车运行的自动化控制与调度，提高了仓储物流的效率和可靠性。
附图说明
图1为本发明所述一种仓储用自动搬运小车的控制方法示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本实施例一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述方法包括：
S1、获取货物搬运任务信息，所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；将所述任务信息进行排序获得任务排序结果；
S2、获取小车信息并上传数据库系统，所述小车的信息包括小车位置信息、载重信息、电量信息；
S3、根据所述排序结果和所述小车的信息进行任务分配和反馈；
S4、监控小车运行，并对运行过程中的异常进行反馈和处理。
上述技术方案的工作原理为：获取货物搬运任务信息并进行排序：首先，获取待处理的任务信息，包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量。然后，对任务信息进行排序，以确定任务的执行顺序。任务排序可以根据任务的紧急程度、距离或其他优先级规则进行；通过对任务信息进行排序，确保小车在处理任务时按照一定的优先级和顺序执行，提高任务处理效率；获取小车信息并上传数据库系统：获取每辆可用小车的信息，包括其当前位置、载重信息和电量信息等。将这些小车信息上传至数据库系统中，为任务分配和调度提供基础数据，以便后续任务分配和调度操作使用，以确定合适的小车执行任务；根据任务排序和小车信息进行任务分配和反馈：基于任务排序结果和小车的可用信息，将任务分配给合适的小车进行执行，并实时反馈任务分配情况；将任务按照排序结果分配给适合的小车，考虑小车的当前位置、载重能力和电量等因素，以实现最优化的任务分配；通过监控小车的运行状态和传感器数据，检测小车的异常行为或故障，并及时采取相应的措施进行处理，例如中断任务、重新分配任务或报警等。
上述技术方案的效果为：根据排序结果，优先安排小车处理紧急或重要的任务，确保任务能够按时完成并提高仓储物流的效率；确保系统具备准确的小车信息，能够基于小车的状态和能力进行任务分配和调度，提高任务执行的效率和准确性，确保任务被分配给能够最快、最有效地完成任务的小车，提高任务执行效率和物流运输效果；监控小车运行并处理异常情况：实时监控小车的运行情况，对小车运行过程中的异常情况及时进行反馈和处理；保障小车运行的稳定性和安全性，提高仓储操作的可靠性和效率；这种仓储用自动搬运小车的控制方法通过任务排序、小车信息获取与上传、任务分配与反馈以及运行监控与异常处理等步骤，实现了对搬运任务和小车运行的自动化控制与调度，提高了仓储物流的效率和可靠性。
本实施例一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述方法包括：
通过厂区二维平面图获得仓储位置信息和每个站点的位置和位置编号；
通过站点需求获取任务信息；所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；
将任务信息进行排序获取任务的优先级。
上述技术方案的工作原理为：首先，使用厂区的二维平面图获取仓储位置的信息，包括仓储位置的坐标和每个站点的位置和位置编号。这些信息可以用于确定小车在仓储区域的位置和站点的位置。通过站点需求获取任务信息，包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量。这些信息表示了在仓储区域中需要执行的任务及其要求；将任务进行排序，以确定任务的优先级；可以根据业务需求和优先级规则来定义，而到达时间可以用于确保及时处理紧急任务。
上述技术方案的效果为：精确控制位置：通过厂区的二维平面图获取的仓储位置信息和站点位置信息，能够准确确定小车在仓储区域的位置，从而更好地进行任务分配和调度；优化任务处理：通过获取任务信息并按照任务优先级排序，能够确保重要任务和紧急任务被优先处理。这有助于提高任务的执行效率和准时交付的能力；提高仓储运输效率：通过按照任务优先级分配任务和指引小车移动到指定位置，可以优化仓储运输流程，减少空闲时间和行驶距离，提高整体的仓储运输效率。
综上所述，通过获取仓储位置信息和任务信息，并进行任务优先级排序，这种仓储用自动搬运小车的控制方法可以实现对小车的精确控制和优化任务处理，从而提高仓储运输效率和准时交付的能力。
本实施例一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述将任务信息进行排序获取任务的优先级，包括：
根据任务的站点位置，获取同样站点的历史任务的平均送达时长；其中，任务起始位置同为某一仓库；工厂里的运输，分别从仓库运输至产线不同位置，或者从产线运送至仓库；此处同样站点的历史任务设置为同一仓库到同一任务站点的历史记录；
将任务排序时间和任务要求的到达时间差与所述平均送达时长对比，获取时间盈余；所述平均送达时间包括装卸货时间和行车时间；
根据时间盈余长短进行排序，获得第一任务排序结果；
同样的时间盈余下，按照任务重要程度排序，获得第二任务排序结果；
将第一排序结果和第二排序结果结合，获得最终的任务排序结果；
如果在排序结束后一定时间内有新任务加入，则重新进行排序；如果超过所述一定时间有新任务加入，则将去除已开始任务，将剩余任务重新进行排序；
所述一定时间为5+，单位为分钟；/> 为系统延迟时间和任务分配时间之和。
上述技术方案的工作原理为：首先，根据任务的站点位置，获取同样站点的历史任务的平均送达时长。这里同样站点的历史任务指的是同一仓库到同一任务站点的历史记录。通过分析历史任务的送达时长，可以估计任务的执行时长；将任务排序时间（根据任务的要求进行排序的时间）和任务要求的到达时间之差与平均送达时长进行对比，获取时间盈余；平均送达时间包括装卸货时间和行车时间；时间盈余表示任务的执行时间相对于要求的到达时间是否有剩余。根据时间盈余的长短进行排序，获得第一任务排序结果；如果多个任务具有相同的时间盈余，那么按照任务的重要程度进行排序，获得第二任务排序结果。最终，将第一和第二排序结果结合，得到最终的任务排序结果；如果在排序结束后的一定时间内有新任务加入，则重新进行排序；如果超过指定的时间内有新任务加入，则将已开始的任务从列表中去除，将剩余任务重新进行排序。
上述技术方案的效果为：通过计算时间盈余并按照时间盈余和任务重要程度进行排序，可以优化任务的执行顺序。任务执行时间越快，时间盈余越大，优先级越高，能够提高任务的响应速度和整体执行效率；通过与历史任务的平均送达时长进行对比，可以合理评估任务的执行时间并考虑装卸货和行车时间。这样可以更好地安排任务的执行顺序，提高准时达到任务的能力；系统能够灵活处理新任务的加入。如果在排序结束后一定时间内有新任务加入，系统可以重新进行排序，确保新任务得到及时处理。如果超过指定时间有新任务加入，系统可以动态调整已开始的任务，重新进行排序，以适应新任务的变化；通过在排序结束后的一定时间内进行重新排序，系统可以更及时地响应新任务的加入。这可以提高系统的实时性，确保新任务得到快速处理。同时，如果超过了一定时间，系统将重新排序剩余任务，以适应任务队列的变化，确保高优先级的新任务能够及时得到处理；重新排序的过程可以根据任务的优先级和调度策略进行；当新任务加入时，在重新排序阶段，系统可以重新评估任务的优先级和当前资源的利用情况来进行合理的安排；这可以确保高优先级任务得到更早处理，从而提高系统的任务调度效果。通过在一定时间内重新排序任务，系统可以更好地管理任务的负载和资源利用率；如果新任务频繁加入，较短的一定时间可以保持任务队列的动态平衡，避免任务等待时间过长，并减少系统资源的浪费；而如果较长时间没有新任务加入，系统可以有选择地删除已经开始的任务，从而避免浪费资源在进行中的不必要任务上；这个一定时间设置可以根据系统延迟时间和任务分配时间的和来进行调整；如果包括系统延迟和任务分配的时间较长，那么较长的一定时间可以保证足够的时间来处理新任务，避免频繁的重新排序和任务的剔除；然而，较长的一定时间可能会导致一些新任务等待时间较长。因此，需要根据系统需求和效益进行权衡来确定合适的一定时间设置。
综上所述，这个一定时间设置可以提高系统的实时性、任务调度效果和资源利用率。合理的设置可以更好地管理任务队列的变化和系统资源的利用，从而提高系统的性能和用户满意度。具体的设置需要考虑系统的延迟时间、任务分配时间以及任务的优先级和调度策略等因素。
本实施例一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述方法包括：
通过初始配置获取小车的编号，最大载重信息，电池续航能力并存储至数据库系统；
通过小车的定位系统获取小车的位置信息并上传至数据库系统；所述定位系统包括激光传感器，雷达传感器；
通过重力感应系统获取小车的实际载重信息并上传至数据库系统；
通过速度传感器获取小车的行车速度并上传至数据库系统；
控制系统通过调用所述数据库系统数据对小车进行控制。
上述技术方案的工作原理为：在开始运行前，对每个小车进行初始配置，包括获取小车的编号、最大载重信息和电池续航能力，并将这些信息存储在数据库系统中。这样，控制系统可以根据这些配置信息来有效管理和控制每辆小车的运行。该自动搬运小车配备了定位系统，包括激光传感器和雷达传感器。这些传感器被用于获取小车的位置信息，并将其上传至数据库系统。利用这些位置信息，控制系统可以准确地知道每辆小车的当前位置，从而对其进行精确的控制和调度；为了获得小车的实际载重信息，在小车上安装了重力感应系统。该系统可以测量小车当前的实际载重情况，并将这些信息上传至数据库系统。通过实时监测实际载重信息，控制系统可以根据最大载重信息进行智能调度和负载优化，确保小车在安全范围内运行，并优化搬运任务的分配；小车配备了速度传感器，用于获取小车的行车速度，并将其上传至数据库系统。利用行车速度信息，控制系统可以对小车的速度进行实时监控和调整，以确保安全和高效的运行。
上述技术方案的效果为：通过以上实施方法，控制系统可以通过调用数据库系统中的数据对每辆小车进行控制。根据小车的位置信息、实际载重信息和行车速度信息，控制系统可以智能地分配任务、计划行驶路径，以及对小车进行调度和协调操作。这使得自动搬运小车能够高效、准确地完成仓储任务，提高工作效率，降低操作风险，并最大程度地利用资源。
本实施例一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述方法包括：
S31、根据小车当前的位置信息和电量信息；计算各个小车执行下一次任务开始的时间；根据下一次任务可以开始时间，对小车进行排序，最先可以执行下次任务的小车为第一小车；排在第一小车后面的小车为第二小车；下一次任务开始的时间为当前任务完成返回仓库的时间，如果需要检修和/或充电的，需要加上充电和/或检修的时间；
S32、根据最终任务排序结果，获取排在第一的任务作为第一任务，所述第一任务的任务量为第一任务量Q1；
S33、将所述第一任务量Q1与所述第一小车的最大载重量N1相比；
S331、如果Q1<N1; 则将所述第一小车执行下一次任务开始的时间作为所述第一任务执行开始时间，将此执行开始时间加上平均送达时间，与所述第一任务要求的到达时间对比获得第二时间盈余：
S3311、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间早于任务要求的送达时间点8分钟以内或者等于任务要求的送达时间；则将所述第一任务直接分配给第一小车；
S3312、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间早于任务要求的送达时间点8分钟或以外，即第二时间盈余大于8分钟；则将N1- Q1与排在第i位的任务量Q2对比，并且根据第i任务点与第一任务点的距离和车辆平均速度，获取第二行车时间；如果N1- Q1≥Q2; 并且第二行车时间小于或等于第二时间盈余；/>为第i任务装卸货时间，同时满足第i任务的要求送达时间，则将第一第i任务同时分配给第一小车，如果任何一项不满足，则只将第一任务分配给第一小车；
S3313、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间晚于任务要求的送达时间；则将所述第一任务直接分配给第一小车的同时发送反馈给需求站点；
S332、如果Q1>N1; 则先将所述第一任务N1的载重量分配给第一小车；并将Q1-N1与第二小车的载重量N2对比；如果Q1-N1≤N2，则按照S3311~ S3313同样的对比和分配原则进行对比和分配；
S333、如果Q1-N1>N2; 则将第一任务N2的载重量分配给第二小车；并按照S332同样的规则进行比较和分配，直到安排完第一任务；
S34、按照任务排序和S32~S33同样的分配原则分配任务，直到所有的可用小车安排满或者任务分配完成。
上述技术方案的工作原理为：
1）位置和电量信息计算：根据每辆小车当前的位置信息和电量信息，计算每辆小车执行下一次任务开始的时间。该时间是当前任务完成返回仓库的时间，如果需要充电和/或检修，则还需要考虑充电和/或检修的时间。
2）小车排序：根据下一次任务开始的时间，对小车进行排序。最先可以执行下次任务的小车被称为第一小车，排在第一小车后面的小车被称为第二小车。
3）任务量与载重比较：将第一任务的任务量与第一小车的最大载重量进行比较。
4）第二时间盈余计算：如果第一任务量小于第一小车的最大载重量，将第一小车执行下一次任务开始的时间作为第一任务执行开始时间；然后将该执行开始时间加上同样站点的历史任务的平均送达时间，与第一任务要求的到达时间进行比较，得到第二时间盈余。
5）分配任务：根据第二时间盈余以及其他限制条件，进行任务分配有以下几种情况：
a. 如果第一任务可以满足要求的送达时间，则将第一任务直接分配给第一小车。
b. 如果第二时间盈余大于8分钟且第一任务不满足要求的送达时间，则将第一任务分配给第一小车。
c. 如果第二时间盈余大于8分钟且第一任务可以满足要求的送达时间，则根据第二小车的载重量和任务量进行比较，同时考虑第二行车时间和任务的发货和卸货时间。如果满足条件，则将第一任务和第i任务同时分配给第一小车。如果不满足条件，则只将第一任务分配给第一小车。
d. 如果同样站点的历史任务平均送达时间晚于任务要求的送达时间，则将第一任务直接分配给第一小车，并发送反馈给需求站点。
6）大任务分配：如果第一任务的任务量大于第一小车的最大载重量，将第一任务的一部分载重量分配给第一小车。然后将剩余的任务量与第二小车的载重量进行比较，按照相同的原则进行比较和分配，直到所有的可用小车都被安排任务或者任务分配完成。
上述技术方案的效果为：该方法的效果是实现了自动搬运小车的智能任务调度和负载优化。通过考虑小车的位置、电量、任务量和载重等信息，以及历史任务的平均送达时间和要求的送达时间，实现了对小车任务的合理分配和调度。通过动态的任务分配，可以提高仓储操作的效率和准确性，提升搬运任务的完成率，同时降低小车的负载偏差，提升整体的工作效率
本实施例一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述S4包括：
控制系统通过对小车的位置信息实时进行监控；
对运行过程中的风险和异常进行处理；所述风险包括，因为遇到障碍物耽搁不能按时送达风险和两辆小车相向碰撞风险；
对于不能按时送达风险，路况好的地方提高车速；
对于两辆小车相向碰撞风险，控制系统根据行车速度和距离，对其中一辆小车进行刹车和避让。
上述技术方案的工作原理为：该方法通过对小车的位置信息实时监控，处理运行过程中的风险和异常，以提高运输效率和安全性。控制系统通过实时监控小车的位置信息来获取实时的运行状态；它可以使用不同的技术，例如传感器、摄像头或者其他定位系统，来获取小车当前的位置和速度等信息。这些信息被传输到控制系统中进行处理和决策。
在运行过程中，控制系统能够识别风险和异常情况。其中包括但不限于遇到障碍物导致不能按时送达的风险和两辆小车相向碰撞的风险。
针对不能按时送达的风险，控制系统可以利用实时的路况信息来判断路况好的地点，并提高小车的速度以缩短运输时间。例如，在没有障碍物的平坦道路上，控制系统可以允许小车以更高的速度运行，从而减少搬运时间。
对于两辆小车相向碰撞的风险，控制系统根据行车速度和距离等参数进行判断和决策。当两辆小车距离过近或者它们的相对速度过大时，控制系统会发出刹车和避让指令。这可以通过控制小车的电动机或者操纵车辆的方向盘等控制方式实现。刹车和避让操作能够减少碰撞风险，确保小车的安全行驶。
上述技术方案的效果为：这种仓储用自动搬运小车的控制方法通过实时监控小车的位置信息，对运行过程中的风险和异常进行处理，以提高运输效率和安全性。通过优化车速和避免碰撞等控制策略，可以有效降低送达延迟和碰撞风险，提升仓储搬运操作的效果和质量。
本实施例一种仓储用自动搬运小车的控制方法，所述对于两辆小车相向碰撞风险，控制系统根据行车速度和距离，对其中一辆小车进行刹车和避让；包括：
如果两辆小车有碰撞风险，则根据实际载重量原则和送达时间原则选择小车进行刹车和避让；
如果两辆小车实际载重量差别在大于10%；则选择载重轻的车进行刹车和避让；如果两辆小车实际载重量差别在小于等于10%；则选择距离送达时间盈余多的车进行刹车和避让；其中在两辆车距离L时开始刹车；L满足以下条件：
L1+(+/>)×(2/> +/>)≤L≤ L1+(/>+/>)×(2/>+2/>)
t2=
其中，L1为两辆车安全距离；；信号传输延迟时间；/>为避让小车转弯避让时间；和/>为两小车的行驶速度；D为避让小车的轴距，/>为最小转向角度，/>为最小转弯速度。
上述技术方案的工作原理为：通过根据行车速度和距离来判断两辆小车相向碰撞的风险，并对其中一辆小车进行刹车和避让，以避免碰撞发生。该方法基于两个原则：实际载重量原则和送达时间原则。
根据实际载重量原则，如果两辆小车的实际载重量差别大于10%，则选择载重轻的车进行刹车和避让；这是因为较轻的车辆在刹车和避让时更容易受控，减少碰撞风险；同时降低货物跌落风险。
根据送达时间原则，如果两辆小车的实际载重量差别小于等于10%，则选择距离送达时间盈余多的车进行刹车和避让。送达时间盈余指的是某辆车相对于另一辆车，其到达目的地的时间还有多余的时间；选择时间盈余多的车辆避让可以确保送货时间的稳定性和准时性。
刹车和避让时，控制系统根据一定的距离条件进行判断。在两辆车距离为L时开始刹车和避让，其中L满足以下条件：
L1+(+/>)×(2/> +/>)≤L≤L1+(/>+/>)×(2/>+2/>)
其中，L1为两辆车之间的安全距离，确保在刹车和避让过程中保持足够的安全间距。t1代表信号传输的延迟时间，考虑了数据传输和处理的时间。t2为避让小车转弯避让所需的时间，考虑了车辆的转向和机动性。V1和V2分别为两辆车的行驶速度。D为避让小车的轴距，表示车辆的长度。代表最小转向角度，表示避让操作所需的最小转弯角度。/>为最小转弯速度，表示避让操作时小车的最低速度。
上述技术方案的效果为：通过判断载重量差别和送达时间盈余来选择刹车和避让的小车，并根据距离条件确定刹车和避让的时机；能够有效降低碰撞风险，确保小车在运动过程中保持安全间距，并根据载重量和送达时间的优先级进行合理的控制和调度；同时考虑系统传输时间，也最大限度的缩短避让时间，提高运输效率，这样可以保证仓储搬运操作的安全性和运输效率，并提高仓储业务的整体效果。
本实施例一种仓储用自动搬运小车的控制系统，所述系统包括：
任务获取模块：获取货物搬运任务信息，所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；将所述任务信息进行排序获得任务排序结果；
小车信息获取模块：获取小车信息并上传数据库系统，所述小车的信息包括小车位置信息、载重信息、电量信息；
任务分配模块：根据所述排序结果和所述小车的信息进行任务分配和反馈；
控制模块：监控小车运行，并对运行过程中的异常进行反馈和处理。
上述技术方案的工作原理为：获取货物搬运任务信息并进行排序：首先，获取待处理的任务信息，包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量。然后，对任务信息进行排序，以确定任务的执行顺序。任务排序可以根据任务的紧急程度、距离或其他优先级规则进行；通过对任务信息进行排序，确保小车在处理任务时按照一定的优先级和顺序执行，提高任务处理效率；获取小车信息并上传数据库系统：获取每辆可用小车的信息，包括其当前位置、载重信息和电量信息等。将这些小车信息上传至数据库系统中，为任务分配和调度提供基础数据，以便后续任务分配和调度操作使用，以确定合适的小车执行任务；根据任务排序和小车信息进行任务分配和反馈：基于任务排序结果和小车的可用信息，将任务分配给合适的小车进行执行，并实时反馈任务分配情况；将任务按照排序结果分配给适合的小车，考虑小车的当前位置、载重能力和电量等因素，以实现最优化的任务分配；通过监控小车的运行状态和传感器数据，检测小车的异常行为或故障，并及时采取相应的措施进行处理，例如中断任务、重新分配任务或报警等。
上述技术方案的效果为：根据排序结果，优先安排小车处理紧急或重要的任务，确保任务能够按时完成并提高仓储物流的效率；确保系统具备准确的小车信息，能够基于小车的状态和能力进行任务分配和调度，提高任务执行的效率和准确性，确保任务被分配给能够最快、最有效地完成任务的小车，提高任务执行效率和物流运输效果；监控小车运行并处理异常情况：实时监控小车的运行情况，对小车运行过程中的异常情况及时进行反馈和处理；保障小车运行的稳定性和安全性，提高仓储操作的可靠性和效率；这种仓储用自动搬运小车的控制方法通过任务排序、小车信息获取与上传、任务分配与反馈以及运行监控与异常处理等步骤，实现了对搬运任务和小车运行的自动化控制与调度，提高了仓储物流的效率和可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种仓储用自动搬运小车的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、获取货物搬运任务信息，所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；将所述任务信息进行排序获得任务排序结果；
S2、获取小车信息并上传数据库系统，所述小车的信息包括小车位置信息、载重信息、电量信息；
S3、根据所述排序结果和所述小车的信息进行任务分配和反馈；
S4、监控小车运行，并对运行过程中的异常进行反馈和处理；
其中，S1包括：
通过厂区二维平面图获得仓储位置信息和每个站点的位置和位置编号；
通过站点需求获取任务信息；所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；
根据任务的站点位置，获取同样站点的历史任务的平均送达时长；其中，任务起始位置同为某一仓库；
将任务排序时间和任务要求的到达时间差与所述平均送达时长对比，获取时间盈余；
根据时间盈余长短进行排序，获得第一任务排序结果；
同样的时间盈余下，按照任务重要程度排序，获得第二任务排序结果；
将第一排序结果和第二排序结果结合，获得最终的任务排序结果；
如果在排序结束后一定时间内有新任务加入，则重新进行排序；如果超过所述一定时间有新任务加入，则将去除已开始任务，将剩余任务重新进行排序；
S3包括：
S31、根据小车当前的位置信息和电量信息；计算各个小车执行下一次任务开始的时间；根据下一次任务可以开始时间，对小车进行排序，最先可以执行下次任务的小车为第一小车；
S32、根据最终任务排序结果，获取排在第一的任务作为第一任务，所述第一任务的任务量为第一任务量Q1；
S33、将所述第一任务量Q1与所述第一小车的最大载重量N1相比；
S331、如果Q1<N1；则将所述第一小车执行下一次任务开始的时间作为所述第一任务执行开始时间，将此执行开始时间加上平均送达时间，与所述第一任务要求的到达时间对比获得第二时间盈余：
S3311、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间早于任务要求的送达时间点8分钟以内或者等于任务要求的送达时间；则将所述第一任务直接分配给第一小车；
S3312、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间早于任务要求的送达时间点8分钟或以外，即第二时间盈余大于8分钟；则将N1-Q1与排在第i位的任务量Q2对比，并且根据第i任务点与第一任务点的距离和车辆平均速度，获取第二行车时间；如果N1-Q1≥Q2；并且第二行车时间小于或等于第二时间盈余-ΔT2；ΔT2为第i任务装卸货时间，同时满足第i任务的要求送达时间，则将第一第i任务同时分配给第一小车，如果任何一项不满足，则只将第一任务分配给第一小车；
S3313、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间晚于任务要求的送达时间；则将所述第一任务直接分配给第一小车的同时发送反馈给需求站点；
S332、如果Q1>N1；则先将所述第一任务N1的载重量分配给第一小车；并将Q1-N1与第二小车的载重量N2对比；如果Q1-N1≤N2，则按照S3311～S3313同样的对比和分配原则进行对比和分配；
S333、如果Q1-N1>N2；则将第一任务N2的载重量分配给第二小车；并按照S332同样的规则进行比较和分配，直到安排完第一任务；
S34、按照任务排序和S32～S33同样的分配原则分配任务，直到所有的可用小车安排满或者任务分配完成；
S4包括：
控制系统通过对小车的位置信息实时进行监控；
对运行过程中的风险和异常进行处理；所述风险包括，因为遇到障碍物耽搁不能按时送达风险和两辆小车相向碰撞风险；
对于不能按时送达风险，路况好的地方提高车速；
对于两辆小车相向碰撞风险，控制系统根据行车速度和距离，对其中一辆小车进行刹车和避让；具体为：
如果两辆小车有碰撞风险，则根据实际载重量原则和送达时间原则选择小车进行刹车和避让；
如果两辆小车实际载重量差别在大于10％；则选择载重轻的车进行刹车和避让；如果两辆小车实际载重量差别在小于等于10％；则选择距离送达时间盈余多的车进行刹车和避让；其中在两辆车距离L时开始刹车；L满足以下条件：
L1+(V1+V2)×(2t1+t2)≤L≤L1+(V1+V2)×(2t1+2t2)
其中，L1为两辆车安全距离；t1信号传输延迟时间；t2为避让小车转弯避让时间；V1和V2为两小车的行驶速度；D为避让小车的轴距，θ为最小转向角度，Vz为最小转弯速度。
2.根据权利要求1所述的一种仓储用自动搬运小车的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
通过初始配置获取小车的编号，最大载重信息，电池续航能力并存储至数据库系统；
通过小车的定位系统获取小车的位置信息并上传至数据库系统；所述定位系统包括激光传感器，雷达传感器；
通过重力感应系统获取小车的实际载重信息并上传至数据库系统；
通过速度传感器获取小车的行车速度并上传至数据库系统；
控制系统通过调用所述数据库系统数据对小车进行控制。
3.一种仓储用自动搬运小车的控制系统，其特征在于，所述系统包括：
任务获取模块：获取货物搬运任务信息，所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；将所述任务信息进行排序获得任务排序结果；
小车信息获取模块：获取小车信息并上传数据库系统，所述小车的信息包括小车位置信息、载重信息、电量信息；
任务分配模块：根据所述排序结果和所述小车的信息进行任务分配和反馈；
控制模块：监控小车运行，并对运行过程中的异常进行反馈和处理；
其中任务获取模块包括：
通过厂区二维平面图获得仓储位置信息和每个站点的位置和位置编号；
通过站点需求获取任务信息；所述任务信息包括任务起始位置、任务位置、任务要求到达时间和任务量；
根据任务的站点位置，获取同样站点的历史任务的平均送达时长；其中，任务起始位置同为某一仓库；
将任务排序时间和任务要求的到达时间差与所述平均送达时长对比，获取时间盈余；
根据时间盈余长短进行排序，获得第一任务排序结果；
同样的时间盈余下，按照任务重要程度排序，获得第二任务排序结果；
将第一排序结果和第二排序结果结合，获得最终的任务排序结果；
如果在排序结束后一定时间内有新任务加入，则重新进行排序；如果超过所述一定时间有新任务加入，则将去除已开始任务，将剩余任务重新进行排序；
任务分配模块包括：
S31、根据小车当前的位置信息和电量信息；计算各个小车执行下一次任务开始的时间；根据下一次任务可以开始时间，对小车进行排序，最先可以执行下次任务的小车为第一小车；
S32、根据最终任务排序结果，获取排在第一的任务作为第一任务，所述第一任务的任务量为第一任务量Q1；
S33、将所述第一任务量Q1与所述第一小车的最大载重量N1相比；
S331、如果Q1<N1；则将所述第一小车执行下一次任务开始的时间作为所述第一任务执行开始时间，将此执行开始时间加上平均送达时间，与所述第一任务要求的到达时间对比获得第二时间盈余：
S3311、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间早于任务要求的送达时间点8分钟以内或者等于任务要求的送达时间；则将所述第一任务直接分配给第一小车；
S3312、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间早于任务要求的送达时间点8分钟或以外，即第二时间盈余大于8分钟；则将N1-Q1与排在第i位的任务量Q2对比，并且根据第i任务点与第一任务点的距离和车辆平均速度，获取第二行车时间；如果N1-Q1≥Q2；并且第二行车时间小于或等于第二时间盈余-ΔT2；ΔT2为第i任务装卸货时间，同时满足第i任务的要求送达时间，则将第一第i任务同时分配给第一小车，如果任何一项不满足，则只将第一任务分配给第一小车；
S3313、如果将此执行开始时间加上同样站点的历史任务平均送达时间晚于任务要求的送达时间；则将所述第一任务直接分配给第一小车的同时发送反馈给需求站点；
S332、如果Q1>N1；则先将所述第一任务N1的载重量分配给第一小车；并将Q1-N1与第二小车的载重量N2对比；如果Q1-N1≤N2，则按照S3311～S3313同样的对比和分配原则进行对比和分配；
S333、如果Q1-N1>N2；则将第一任务N2的载重量分配给第二小车；并按照S332同样的规则进行比较和分配，直到安排完第一任务；
S34、按照任务排序和S32～S33同样的分配原则分配任务，直到所有的可用小车安排满或者任务分配完成；
控制模块包括：
控制系统通过对小车的位置信息实时进行监控；
对运行过程中的风险和异常进行处理；所述风险包括，因为遇到障碍物耽搁不能按时送达风险和两辆小车相向碰撞风险；
对于不能按时送达风险，路况好的地方提高车速；
对于两辆小车相向碰撞风险，控制系统根据行车速度和距离，对其中一辆小车进行刹车和避让；具体为：
如果两辆小车有碰撞风险，则根据实际载重量原则和送达时间原则选择小车进行刹车和避让；
如果两辆小车实际载重量差别在大于10％；则选择载重轻的车进行刹车和避让；如果两辆小车实际载重量差别在小于等于10％；则选择距离送达时间盈余多的车进行刹车和避让；其中在两辆车距离L时开始刹车；L满足以下条件：
L1+(V1+V2)×(2t1+t2)≤L≤L1+(V1+V2)×(2t1+2t2)
其中，L1为两辆车安全距离；t1信号传输延迟时间；t2为避让小车转弯避让时间；V1和V2为两小车的行驶速度；D为避让小车的轴距，θ为最小转向角度，Vz为最小转弯速度。
4.一种装置，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计算机程序时实现权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
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| CN202311213599.2A Active CN116954179B (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 一种仓储用自动搬运小车的控制方法和系统 |
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| CN110108290A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-09 | 东北大学 | 一种基于遗传算法的多智能车避撞路径规划的方法 |
| CN110737274A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-01-31 | 牧星机器人(江苏)有限公司 | 一种agv避障方法、系统、agv及存储介质 |
| CN112578752A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-30 | 北京航空航天大学 | 一种仓储智能物流车的调度方法 |
| CN115599063A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-13 | 青岛盈智科技有限公司（Cn） | 一种仓储物流调度方法及系统 |
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| CN112578752A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-30 | 北京航空航天大学 | 一种仓储智能物流车的调度方法 |
| CN115599063A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-13 | 青岛盈智科技有限公司（Cn） | 一种仓储物流调度方法及系统 |
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