CN109032135A - 一种自动引导车的调度方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动引导车的调度方法及***，属于AGV控制技术领域。该方法首先将各AGV小车的任务划分成起点站点子任务、终点站点子任务，以及在终点站点的终点操作子任务；然后计算各AGV小车站点的任务入度，确定最高任务入度的站点；最后将处于最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点，以保证任务的正常完成。本发明根据各站点的任务入度情况，将处于非空闲的最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点，将处于锁死中心的站点解放出来，打破任务锁死的僵局，解锁死锁任务，使得AGV小车的任务能够顺利进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动引导车的调度方法及***，属于AGV控制技术领域。
背景技术
自动引导车(Automated Guided Vehicle，AGV)指装备有电磁、视觉、惯性等自动导引装置，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小车，在自动化生产***、柔性加工装配***以及自动化立体仓库等***中扮演重要角色。到目前已成为较成熟的车间级点对点自动化物料配送工具之一。作为具有安全保护及各种移载功能的运输车，随着工厂自动化程度的提高，AGV小车行业迎来很大的发展前景。但是，由于工厂中有很多AGV小车在行驶，在直线行驶中的AGV小车能够通过壁障传感器实现很好的避障作用而不会碰撞，在某些情况下AGV小车任务的终点不为空闲站点(有其他AGV小车占领)，当路径两头的两个站点可以被该小车使用时，才允许执行AGV任务，否则等待调度。因此，当多个AGV小车任务需要相互使用其他AGV小车占用的站点时会导致任务死锁，而导致AGV小车任务无法完成。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动引导车的调度方法，以解决目前自动引导车由于站点占用导致任务锁死而影响AGV小车任务无法完成的问题；同时，本发明还提供了一种自动引导车的调度***。
本发明为解决上述技术问题而提供一种自动引导车的调度方法，该调度方法包括以下步骤：
1)将各AGV小车的任务划分成起点站点子任务、终点站点子任务，以及在终点站点的终点操作子任务；
2)计算各AGV小车站点的任务入度，确定最高任务入度的站点；
3)将处于最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点。
本发明根据各站点的任务入度情况，将处于非空闲的最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点，将处于锁死中心的站点解放出来，打破任务锁死的僵局，解锁死锁任务，使得AGV小车的任务能够顺利进行。
进一步地，为了提高AGV小车的运行效率，当AGV小车的任务终点不为空闲站点，且占领该站点的AGV小车无任务时，将该无任务的AGV小车调度到相邻的空闲站点，从而实现了处于非空闲的站点能够顺利、及时地作为AGV小车任务终点。
进一步地，本发明还给出了任务入度的确定方式，各站点的任务入度是根据该站点接收到的AGV小车的终点站点子任务的数量确定的。
进一步地，为了更好的实现调度，所述步骤1)在对AGV小车的任务划分前需要对AGV小车运行区域进行建模，形成站点和路径连接构成的有向图。
同时，本发明还提供了一种自动引导车的调度***，，该调度***包括存储器和服务器，以及存储在所述存储器上并在所述服务器上运行的计算机程序，服务器用于与各自动引导车通信，所述服务器与所述存储器相耦合，所述服务器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
1)将各AGV小车的任务划分成起点站点子任务、终点站点子任务，以及在终点站点的终点操作子任务；
2)计算各AGV小车站点的任务入度，确定最高任务入度的站点；
3)将处于最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点。
进一步地，当AGV小车的任务终点不为空闲站点，且占领该站点的AGV小车无任务时，将该无任务的AGV小车调度到相邻的空闲站点。
进一步地，各站点的任务入度是根据该站点接收到的AGV小车的终点站点子任务的数量确定的。
进一步地，所述步骤1)在对AGV小车的任务划分前需要对AGV小车运行区域进行建模，形成站点和路径连接构成的有向图。
附图说明
图1是自动引导车的调度***原理图；
图2本发明各站点任务入度计算原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明自动引导车的调度方法的实施例
本发明针对当多个AGV小车需要相互使用其他AGV小车占用的站点时导致任务锁死的问题，提供了一种自动引导车的调度方法，该方法首先将各AGV小车的任务划分成起点站点子任务、终点站点子任务，以及在终点站点的终点操作子任务；然后计算各AGV小车站点的任务入度，确定最高任务入度的站点；最后将处于最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点，以保证任务的正常完成。下面结合具体的实例对本发明的调度方法进行详细说明。
1.对AGV小车的运行区域进行数学建模，形成站点和路径连接构成的有向图。
AGV小车运行的车间按照工序流程被划分成不同的区域，如图1所示，包括元件库、成品库、压制区、包封车间、绕制车间等，相关联区域通过站点和路径建立联系，各AGV小车均可通过设置的站点和路径到达任意区域。其中各AGV小车上均设置有无线通信模块，各AGV小车通过自身的无线通信模块与服务器通信连接，用于将自身所处的位置告知服务器，并接受服务器的调度指令。
为了更好的实现对AGV小车进行调度，本发明对AGV小车的运行区域进行数学建模，形成站点和路径连接构成的有向图。
2.将各AGV小车的任务进行划分。
本发明AGV小车的任务调度主要是考虑起点和终点，由于中间节点，只是路过，不会长期占用，且中间节点可使用路径规划方法解决，不是本发明任务调度方法所要解决的问题。
本发明AGV小车的任务包括任务起点、任务终点和终点操作，多个AGV小车可以同时发起建立多个AGV任务。为了实现对AGV小车的精确调度，本发明对各AGV小车的任务进行划分，将每个AGV小车任务划分成起点站点子任务、终点站点的子任务，以及在终点站点的终点操作子任务。
3.计算各AGV小车站点的任务入度，确定最高任务入度的站点。
任务入度是为了衡量站点的忙碌程度，物理上讲，任务入度是指有多少小车使用该站点为任务终点，是根据该站点同时接收到的AGV小车任务终点站点子任务的数量确定。如图2所示，包括有六个站点，分别为1号站点、2号站点、3号站点、4号站点、5号站点和6号站点，其中5号站点和6号站点均处于空闲状态(没有AGV小车执行任务)，1号站点上有1号小车在执行任务，2号站点上有3号小车在执行任务，3号站点上有4号小车在执行任务，4号站点上有2号小车在执行任务，同时1号站点还接收到来自4号站点的任务入度请求(即有小车向该站点发送终点站点子任务请求)，2号站点还接收到来自1号站点的任务入度请求，4号站点同时接收到来自2号站点和3号站点的任务入度请求，因此，1号站点的任务入度为1，2号站点的任务入度为1，3号站点的任务入度为0，4号站点的任务入度为2，从中可以确定4号站点的任务入度最高。
4.将处于最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点。
处于最高任务入度的站点且为非空闲状态时，容易导致任务锁死，无法进行下一步任务。例如图2中，4号站点处于最高任务入度的站点，且该站点上有2号小车在执行任务，由于4号站点有小车在执行任务，此时，4号站点无法响应来自2号站点的任务，即2号站点的3号小车无法到4号站点去，而2号站点又是1号站点上1号小车执行任务的终点，由于4号站点处于非空闲状态，2号站点的3号小车无法到4号站点上去，1号站点的1号小车无法到2号站点上去，4号站点的2号小车无法到1号站点上去，从导致1号小车、2号小车和3号小车的任务锁死。因此，为了避免这种情况发生，本发明找到任务入度最高的站点即4号站点，将处于4号站点的2号小车调度到距离4号站点最近的空闲站点(6号站点)，将6号站点作为2号小车的避障任务站点，得到3号小车和1号小车的任务得以顺利执行。
此外，为了提高AGV小车的运行效率，当AGV小车的任务终点不为空闲站点，且占领该站点的AGV小车无任务时，将该无任务的AGV小车调度到相邻的空闲站点，从而实现了处于非空闲的站点能够顺利、及时地作为AGV小车任务终点。
到达该空闲站点后，等到其对应的终点空闲时，还需要将其从空闲站点调度到终点，完成AGV小车的任务。
本发明自动引导车的调度***的实施例
本发明所针对的自动引导车的调度***包括服务器，如图1所示，服务器通过无线路由器与各AGV小车无线通信连接，本实施例选用SOCKET TCP/IP通讯模式，用于获取各小车所处的站点位置，各AGV小车上设有自动上下料装置，用于实现装货和卸货。服务器耦合有存储器，存储器上存储有用于在服务器上运行的计算机程序。服务器可以采用单片机、FPGA、DSP、PLC或MCU等实现，存储器可以采用RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其他形式的存储介质，可以将该存储介质耦接至服务器，使服务器能够从该存储介质读取信息，或者该存储介质可以是服务器的组成部分。
服务器执行计算机程序能够实现以下调度步骤：1)将各AGV小车的任务划分成起点站点子任务、终点站点子任务，以及在终点站点的终点操作子任务；2)计算各AGV小车站点的任务入度，确定最高任务入度的站点；3)将处于最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点。各步骤的具体实现方式已在方法的实施例中进行了详细说明，这里不再赘述。
Claims (8)
1.一种自动引导车的调度方法，其特征在于，该调度方法包括以下步骤：
1)将各AGV小车的任务划分成起点站点子任务、终点站点子任务，以及在终点站点的终点操作子任务；
2)计算各AGV小车站点的任务入度，确定最高任务入度的站点；
3)将处于最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点。
2.根据权利要求1所述的自动引导车的调度方法，其特征在于，当AGV小车的任务终点不为空闲站点，且占领该站点的AGV小车无任务时，将该无任务的AGV小车调度到相邻的空闲站点。
3.根据权利要求1所述的自动引导车的调度方法，其特征在于，各站点的任务入度是根据该站点接收到的AGV小车的终点站点子任务的数量确定的。
4.根据权利要求1或2所述的自动引导车的调度方法，其特征在于，所述步骤1)在对AGV小车的任务划分前需要对AGV小车运行区域进行建模，形成站点和路径连接构成的有向图。
5.一种自动引导车的调度***，其特征在于，该调度***包括存储器和服务器，以及存储在所述存储器上并在所述服务器上运行的计算机程序，服务器用于与各自动引导车通信，所述服务器与所述存储器相耦合，所述服务器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
1)将各AGV小车的任务划分成起点站点子任务、终点站点子任务，以及在终点站点的终点操作子任务；
2)计算各AGV小车站点的任务入度，确定最高任务入度的站点；
3)将处于最高任务入度站点的AGV小车调度到与该AGV小车任务终点最近的空闲站点。
6.根据权利要求5所述的自动引导车的调度***，其特征在于，当AGV小车的任务终点不为空闲站点，且占领该站点的AGV小车无任务时，将该无任务的AGV小车调度到相邻的空闲站点。
7.根据权利要求5所述的自动引导车的调度***，其特征在于，各站点的任务入度是根据该站点接收到的AGV小车的终点站点子任务的数量确定的。
8.根据权利要求5或6所述的自动引导车的调度***，其特征在于，所述步骤1)在对AGV小车的任务划分前需要对AGV小车运行区域进行建模，形成站点和路径连接构成的有向图。
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