基于时间窗算法的AGVs路径分析和规划.doc

基于的AGVs路径分析及规划 摘要：能够满足柔性制造系统和立体仓库的要求预测式防冲突控制 关键字：AGV;AGVs;路径分析；路径规划；Analysis and Planning of AGVs Path Based on Time Window Abstract:Science and technology changes with each passing day.AGVs has been more and more widely used in modern material handling.Its high degree of automation can satisfy the requirements of the flexible manufacture system and the multi-layered storehouse.In AGVs, however, due to the running of multiple AGV is likely to cause a collision or a conflict.A reasonable solution to this problem is particularly critical.Time window,as a prediction of anti-collision control method, can effectively solve the problem of path conflict existed in the system and improve the performance of the system. Key words:AGV;AGVs；path analysis;path planning;time window 随着计算机和自动化技术的发展，传统的生产和物料输送方式正在向自动化和智能化的方向行进。AGVs(Automated Guided Vehicle system)作为货物搬运输送系统，由于其自动化程度高，能够满足柔性制造系统和立体仓库的要求，所以应用范围也不仅局限于制造车间搬运工件，同时在仓库，港口，机场，邮政等地都可执行搬运作业。 1.AGV概述 1.1AGV的定义及发展 AGV(Automated Guided Vehicle)是自动导引小车的缩写，是指装有电磁或光学等自动导引装置，能够沿着规定的导引路径行驶，并具有小车编程与停车选择装置，安全保护装置以及各种移载功能的运输小车。它是现代物流系统中的关键设备之一，以电池为动力，进行非接触式导引，并可根据实际需要配备不同的移载机构，以完成相应的操作任务。AGVs是指自动导引车系统，由管理计算机、数据传递子系统、若干辆沿导引路径行驶的自动导引小车、地面子系统等组成，用于及时有效的分派AGV到某位置完成指定动作，而且具有监控管理的系统。 AGV技术的发展历史有两个来源：一个是由叉车技术发展而来，一个由机器人技术发展而来。两者的目的都是实现货物的自动搬运。从导航方法来看，其技术的发展经历了电磁导航、光学导航、激光导航和无路径的视觉导航等发展阶段。从控制方法来看，由最初的速度闭环发展到目前的位置闭环控制。从控制系统的体系结构看，由原来的专用封闭结构发展到现在的开放式结构。从驱动的方式看，由原来的直流电机驱动、直流无刷电机驱动到交流伺服电机驱动。从能源角度看，由最初的铅酸电池发展到快速充电的镍铬电池，再到不需要充电的感应供电方式。AGV 与传统工具相比在于其具有更高的可靠性，适应性。所以其也正朝着更为智能的方向发展。 1.2AGV的组成及分类 AGV的基本构成包括：车体、能源储存装置、转向和驱动系统、安全系统、控制与通信系统、导引系统。 自动导引车的应用范围广泛，形式多种多样，按不同的分类标准，可以有不同的分类方法。按有无轨道分类，可以分有轨型AGV和无轨型AGV；按用途分类，可以分为搬运型AGV、装配型AGV、自动叉车、自动拖车等多个种类；按行驶方式不同，可以分为轮式和履带式两种；按照驱动方式又可以分为单轮驱动，差速驱动和全向轮驱动；按导引方式不同，可以分为电磁导引、激光导引，视觉导引，惯性导引，声波导引和GPS导引等类型；按搬运机构不同，可以分为牵引式、后叉式、侧叉式；按照有无导引路径，可以分为固定路径和自由路径两大类；按照自动化程度可以分为全自动化AGV和简易AGV-AGC。 2.AGVs路径分析 由于单个AGV工作能力有限，所以在某些复杂任务中常常需要多个AGV共同参与，即构成了AGVs。AGVs的研究领域主要包括体系结构、多机器人避碰问题、编队队形问题以及信息共享等。其中主要需要解决的问题