CN207198902U - 一种基于agv移动平台的自动运输任务调度系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，包括AGV移动平台，还包括：设于所述AGV移动平台、用以监测所述AGV移动平台的运行位置、剩余电量以及负载重量的监控端；设于所述AGV移动平台且与所述监控端相连、用以对所述AGV移动平台进行运行控制的主控板；与所述主控板相连、用以实现上位机与所述主控板之间通信、以及将运行位置、剩余电量以及负载重量发送至人机交互端的通信端。上述自动运输任务调度系统，能够在较为复杂的工作任务调度中完成其实际工作，降低生产运输成本，提高工作效率。

Description

一种基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统

技术领域

本实用新型涉及基于AGV移动平台的任务调度系统技术领域，特别涉及一种基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统。

背景技术

AGV(Automoated Guided Vehicle)移动平台，即为一种自动导引货物运输车，属于移动机器人范畴。常规AGV移动平台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，是一种具有安全保护以及各种移载功能的运输车辆。

其显著特点的是无人驾驶，AGV上装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。AGV的另一个特点是柔性好，自动化程度高和智能化水平高，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变，并且运行路径改变的费用与传统的输送带和刚性的传送线相比非常低廉。

并且随着国内快速物流及高端制造业的快速发展，对AGV的需求也日益增长。就目前国内的AGV研发现状而言，多数集中在于AGV移动平台本身硬件技术、工艺的研发，如其蓄电池组的状态监测、高性能伺服电机研发等。但对于成套的上位机运输任务调度系统的研发投入较少，多采用国外技术引进的方式，资源投入很大，且不便于系统升级维护。

而就有效提高系统运行效率，降低设备运行成本，除直接升级改进AGV移动平台本身外，最有效的方式为使用一个合理且高效的自动运输任务调度系统。自动检测各辆AGV的任务及状态信息，根据其具体的工作情况，合理的进行运输调度，减少不必要的调度等待时间及安排优化的行驶路径，提高整个AGV移动平台的系统运行效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，能够在较为复杂的工作任务调度中完成其实际工作，降低生产运输成本，提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，包括AGV移动平台，还包括：

设于所述AGV移动平台、用以监测所述AGV移动平台的运行位置、剩余电量以及负载重量的监控端；

设于所述AGV移动平台且与所述监控端相连、用以对所述AGV移动平台进行运行控制的主控板；

与所述主控板相连、用以实现上位机与所述主控板之间通信、以及将运行位置、剩余电量以及负载重量发送至人机交互端的通信端。

优选地，其特征在于，还包括：

与所述主控板相连、用以实时根据电子地图优化所述AGV移动平台的运行路径的路径选择端；

连接于所述主控板和所述路径选择端、用以根据所述AGV移动平台的当前任务状态、运行位置以及运行路径向所述AGV移动平台发送下一个任务信息的任务调度端。

优选地，还包括：

与所述主控板相连、用以对所述AGV移动平台进行参数修改、系统重置以及系统升级的管理端。

优选地，所述人机交互端具体为能够实时显示所述AGV移动平台的运行位置、剩余电量以及负载重量的工控机。

优选地，所述通信端具体为无线通信端。

优选地，所述监控端具体包括GPS定位端、电池管理端以及重量传感器。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的基于AGV移动平台的任务调度端，主要包括AGV移动平台、主控板、通信端、监控端、任务调度系统、路径选择端、管理端。其中AGV移动平台和主控板主要作为行为主体。通信端、监控端、任务调度系统、路径选择端、管理端为自动调度运输系统的5个子系统。采用AGV移动平台的任务调度端可有效减少小车空闲等待时间，通过地图建模为小车规划最优行驶路径、防止多辆AGV移动平台在同一节点同时等待优先通行问题，提高系统运行效率。

在运行过程中，通过WIFI将AGV移动平台与上位机连接，可以利用激光雷达将获取的AGV移动平台位置及角度信息传给任务调度端，任务调度端根据小车当前位置及任务状态信息结合其他小车的工作状态，合理安排调度任务。本实用新型可以通过四叉树方式进行地图建模，优化行驶路径，使得AGV移动平台在烟厂、现代物流运输等行业的运用具有更大的使用价值，降低了人工成本，提高生产效率。

本实用新型简单实用，各功能系统模块之间配合工作，使得AGV移动平台能在较为复杂的工作任务调度中完成其实际工作，其优化的任务调度解决方案，降低生产运输成本，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统的结构框图；

图2为图1中自动运输任务调度系统的路径规划节点示意图；

图3为图1中自动运输任务调度系统的调度程序框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1、图2和图3，图1为本实用新型实施例所提供的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统的结构框图；图2为图1中自动运输任务调度系统的路径规划节点示意图；图3为图1中自动运输任务调度系统的调度程序框图。

本实用新型提供一种基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统100，如说明书附图1所示，主要包括AGV移动平台、主控板、通信端20、监控端30、任务调度端40、路径选择端50和管理端60。

其中，监控端30设于AGV移动平台、用以监测AGV移动平台的运行位置、剩余电量以及负载重量的监控端；其中，监控端30可以包括现有技术中的GPS系统，实现对AGV移动平台运行位置的监测，而对于AGV移动平台剩余电量的监测可以参考现有技术，针对AGV移动平台负载重量的监控可以采用现有技术中的重量传感器等方式实现。也即监控端30可以具体为现有技术中的部件实现上述功能。

主控板设于AGV移动平台且与监控端30相连、用以对AGV移动平台进行运行控制；通信端20与主控板相连、用以实现上位机与主控板之间通信、以及将运行位置、剩余电量以及负载重量发送至人机交互端；管理端60与主控板相连、用以对AGV移动平台进行参数修改、系统重置以及系统升级；任务调度端40连接于主控板和路径选择端50、用以根据AGV移动平台的当前任务状态、运行位置以及运行路径向AGV移动平台发送下一个任务信息。

其中，上述人机交互端具体为能够实时显示AGV移动平台的运行位置、剩余电量以及负载重量的工控机。

主控板安装于AGV移动平台内部，完成对AGV移动平台的直接运行控制；通信端20用于完成AGV移动平台与上位机间的WIFI通信；监控端30用于对AGV移动平台的各项状态信息的实时监控；任务调度端40用于上位机对AGV移动平台的任务调度；路径选择端50用于AGV移动平台对行驶路径的优化选择；管理端60用以完成对系统各项参数的修改设置及对部分系统的修改和升级使用。

主控板通过通信端20与上位机连接，接收调度指令后完成AGV移动平台的运动控制和货物装载/卸载。主控板可以使用XiLinx公司的FPGA作为主控制器，可根据不同要求升级改造。也即，AGV移动平台可以包括货物装载/卸载结构，且主控板、通信端20与上位机的具体设置方式可以参考现有技术。

主控板还可以设有停机端，用以实现AGV移动平台的停机；停机端与监控端30相连，当监控端30监控发现AGV移动平台的剩余电量低于预设电量时，监控端30发送停机信号至主控板的停机端，停机端实现对AGV移动平台的停机；同时，当监控端30监控发现AGV移动平台的剩余电量低于预设电量时，监控端30向通信端20发送信号，通信端20将剩余电量低于预设电量的信息发送至移动终端；也即，当AGV移动平台的剩余电量低于预设电量时，AGV移动平台可以实现自动停机，且用户的移动终端可以即可知晓AGV移动平台的剩余电量低于预设电量这一情况，有助于及时对AGV移动平台进行充电。

通信端20可以采用WIFI通信方式，使用TCP通信协议，完成AGV自动运输任务调度系统100与AGV移动平台、运输任务需求站点、无线通讯设备及上位机之间的通信功能；本实用新型的AGV移动平台的自动运输任务调度系统100与AGV移动平台之间的通信是指用于完成运行状态信息反馈、调度指令下达、定位信息及装载信息通信功能。

监控端30通过通信网络与每一台AGV移动平台连接，实时监控AGV移动平台的任务、工作状态、电池电量信息，并通过人机交互终端实时显示。同时建立独立存储区间，存储一周内每台AGV移动平台的任务及状态信息。其中，监控端30用以监测AGV移动平台的运行位置、剩余电量以及负载重量，其可以包括GPS定位端、电池管理端以及重量传感器。

任务调度端40采用在线式任务调度方式，实时监测每一台AGV移动平台的任务状态、位置角度、路径变化信息，根据AGV移动平台的具体情况安排相应的任务调度指令。在所述在线式调度任务方式下，本实用新型采用复合调度策略，即同时考虑AGV移动平台的任务运行时间和小车的闲置率。所述复合调度策略中，根据系统表现采用动态权重法，结合AGV移动平台的调度指令优先级、指令执行情况和剩余调度任务信息，用以解决复合指标的权重分配问题，使得调度系统正常高效运行，如说明书附图3所示的流程图。

说明书附图3中，简单来说，在开启系统后，首先进行系统初始化，扫描系统下全部AGV移动平台的状态信息，检测是否有闲置的AGV移动平台，若检测到时间窗口为闲置的AGV移动平台，检测是否存在剩余调度任务，存在便安排闲置的AGV移动平台完成调度任务，无剩余调度任务便继续等待。继续执行指令，判断是否存在节点冲突，不存在继续执行指令，若存在节点冲突，判断AGV移动平台的优先级，优先级高的AGV移动平台优先通过。检测电池组电量是否满足工作要求。满足要求即继续完成调度指令，不满足前往充电去完成充电，继续执行调度指令。

路径选择端50可以采用双向路径引导系统，在预设运行路径条件下可实现同一路径往返行驶。所述双向路径引导系统地图建模采用四叉树建模法，构建出整个路径选择系统的电子地图。在电子地图的基础上根据调度指令规划行驶路径，其中AGV移动平台的引导路径由代表路径的交叉节点、代表行驶路径的线段或弧线及同样位于节点处的各个装/卸站点组成。所述路径选择系统正常工作时，使用有序的节点结合表示车辆的行驶路径，其中节点的顺序表明了车辆的单向运行方向；所述线段或弧线表示小车行驶路径，其长度可根据比例表示行驶路径距离远近，如说明书附图2所示。

说明书附图2中共有6个节点表示小车在完成调度任务过程中出现的路径交叉点或装\卸点，10条直线表示小车运行路径，无箭头符号表示路径可双向运行，直线长度表示实际运行距离的远近。在不同AGV移动平台同时到达同一节点时，任务调度系统会根据AGV移动平台的任务优先级安排通过顺序，避免小车同时到达而产生事故。

管理端60其主要用于参数修改、系统重置以及系统升级。其中，参数修改可以修改AGV移动平台的默认速度等，系统重置可以将当前AGV移动平台的运行参数重置为默认参数，而系统升级可以是指升级路径选择端50中的电子地图；可以看出，上述任务调度端40、路径选择端50和管理端60的具体设置方式均可以参考现有技术。

本实用新型提供的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，其结构简单、功能实用，各功能系统模块之间配合工作，使得AGV移动平台能够在较为复杂的工作任务调度中完成其实际工作，其优化的任务调度解决方案，降低生产运输成本，提高工作效率。

以上对本实用新型所提供的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，包括AGV移动平台，其特征在于，还包括：

设于所述AGV移动平台、用以监测所述AGV移动平台的运行位置、剩余电量以及负载重量的监控端；

设于所述AGV移动平台且与所述监控端相连、用以对所述AGV移动平台进行运行控制的主控板；

与所述主控板相连、用以实现上位机与所述主控板之间通信、以及将运行位置、剩余电量以及负载重量发送至人机交互端的通信端。

2.根据权利要求1所述的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，其特征在于，还包括：

与所述主控板相连、用以实时根据电子地图优化所述AGV移动平台的运行路径的路径选择端；

连接于所述主控板和所述路径选择端、用以根据所述AGV移动平台的当前任务状态、运行位置以及运行路径向所述AGV移动平台发送下一个任务信息的任务调度端。

3.根据权利要求2所述的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，其特征在于，还包括：

与所述主控板相连、用以对所述AGV移动平台进行参数修改、系统重置以及系统升级的管理端。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，其特征在于，所述人机交互端具体为能够实时显示所述AGV移动平台的运行位置、剩余电量以及负载重量的工控机。

5.根据权利要求4所述的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，其特征在于，所述通信端具体为无线通信端。

6.根据权利要求4所述的基于AGV移动平台的自动运输任务调度系统，其特征在于，所述监控端具体包括GPS定位端、电池管理端以及重量传感器。