AGV及其調(diào)度問題 | 未來的機器人

時間：2020-08-06作者：未來機器人（深圳）有限公司瀏覽：482

 1.1什么是AGV？
  
 AGV的國家定義是： AGVAutomated引導車：配備電磁或光學等自動引導裝置，由計算機控制，具有輪式移動，獨立電源或電源轉(zhuǎn)換裝置，以及能夠沿規(guī)定的引導路徑自動行進
工具，通常具有多種功能，如安全保護，轉(zhuǎn)移等。一般來說，AGV是一種用于運輸?shù)囊苿訖C器人。它是一個將貨物從A運輸?shù)紹的搬運工。因此，AGV的大部分研究都包含在移動機器人領(lǐng)域。  
 
 1.2什么是AGV派遣系統(tǒng)？
  
 AGV調(diào)度系統(tǒng)是：上層任務調(diào)度，車輛管理和交通管理的控制軟件控制系統(tǒng)。 


在深入探討之前，為了便于理解，首先要弄清楚基本概念的含義。 
 Dispatch Dispatch：分配一個AGV來執(zhí)行運輸任務。
Schedule：將一批運輸任務分配給一組AGV以供執(zhí)行。 
Route：生成*AGV的所有路徑以完成其分配的任務。在機器人領(lǐng)域，路徑被翻譯為路徑;在AGV領(lǐng)域，路線通常用于表示類似的概念，被轉(zhuǎn)換成路線，軌道，其通常表示固定的，不經(jīng)常改變的路徑。路徑只能用作名詞，路徑也可以用作動詞，表示路徑分配給單獨查看AGV的工作并不復雜。

例如，當機床用于加工零件時，通過上部MES控制系統(tǒng)向AGV調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出請求命令，后者調(diào)度AGV將原材料從倉庫運輸?shù)綑C床。此過程可以稱為任務作業(yè)，任務是在一對工作場所之間移動。在這個例子中，機器只詢問我需要在什么時間處理哪些部分。至于哪個AGV運輸部件和材料，AGV應該移動哪條路線，這些是調(diào)度系統(tǒng)的任務。一旦調(diào)度系統(tǒng)為AGV*了路徑，AGV上的車載控制器將根據(jù)指令完成特定的運動控制任務，例如速度保持多少，車輪在遇到交叉路口時如何轉(zhuǎn)彎，等等。因此，在一個完整的大型系統(tǒng)中，AGV調(diào)度系統(tǒng)位于上部控制系統(tǒng)和下部控制系統(tǒng)的中間，它充當管家。但是對于多個AGV，調(diào)度問題變得非常困難，AGV越多，越困難。因此，調(diào)度系統(tǒng)已成為AGV行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，可以調(diào)度的AGV數(shù)量也是判斷調(diào)度系統(tǒng)是否強大的重要指標。雖然有很多企業(yè)從事AGV行業(yè)，但自主調(diào)度系統(tǒng)的企業(yè)并不多，只有少數(shù)企業(yè)可以優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)并較多使用AGV系統(tǒng)有效率的。如果他們站在AGV制造商的位置，他們沒有太多動力使調(diào)度系統(tǒng)非常有效，因為提高調(diào)度效率會減少AGV輸入量，這意味著銷售的AGV較少。
  
對于AGV調(diào)度系統(tǒng)軟件的實際應用，其功能通常非常豐富，一般包括：任務管理，車輛狀態(tài)監(jiān)控，路徑規(guī)劃，地圖編輯，數(shù)據(jù)庫查詢等。   
 

1.3 AGV調(diào)度問題

大多數(shù)人不一定了解調(diào)度的方法和細節(jié)，但他們或多或少有直觀的看法。如果你在火車站或機場看這篇文章，你會遇到兩個調(diào)度過程：需要安排大量的火車和飛機，而你的計算機中的操作系統(tǒng)也安排了大量的任務。當許多事件同時發(fā)生，并且存在競爭時，您需要安排。如果只發(fā)生一個事件，那么所有資源都由此事件支配?；疖嚳梢栽谌魏舞F路上行駛。我們不需要安排;如果多個事件同時發(fā)生，但美國的火車和中國的火車沒有競爭，我們也沒有必要安排，因為它們沒有沖突。 
首先，我們應該能夠判斷問題是否是一個調(diào)度問題。假設只有一個AGV在工廠中工作，則調(diào)度問題退化為簡單的路徑規(guī)劃問題。 
因為沒有必要考慮將任務分配給哪個AGV的問題，所以不需要考慮誰將首先在交叉點進行的問題。因此，調(diào)度問題的前提是多個AGV共享路徑網(wǎng)絡，換句話說，AGV之間存在資源爭用。就像路上的車輛一樣，每個人都想開得多快，如果每個司機只考慮自己并且不考慮另一方，那么后果可能是沒有人想要卡住。因此，個人對本地較優(yōu)解決方案的追求已成為整體情況的較差解決方案，因此調(diào)度是必要的，有時候交通信號燈和交警會起到一定的調(diào)度作用。
在大多數(shù)情況下，調(diào)度系統(tǒng)需要協(xié)調(diào)所有AGV的行為。它不是某些AGV的較佳解決方案。當然，它有能力這樣做，但整體優(yōu)化。我們可以想象我們是否可以使用調(diào)度軟件來安排城市中的所有車輛，以便整體解決方案是較佳的，例如，所有人消耗的汽油是較少組合的。這個較優(yōu)的解決方案必須存在，但實際上幾乎不可能解決，因為有兩個困難。首先，調(diào)度系統(tǒng)必須掌握大量的信息，比如從家里開到三點或八點的單位，趙四點和九點開車去送孩子，王武的燃料不夠，他需要在中間加油等等。較難的是信息被改變了。例如，張三的開著并停下來阻擋道路。*二個問題是調(diào)度問題的復雜性隨著參與者的數(shù)量呈指數(shù)增長。如果只有幾十輛汽車，目前的算法和計算機硬件仍然可以解決。如果你想要處理成千上萬的汽車，恐怕只有上帝才能做到。缺乏信息和維度的是調(diào)度問題面臨的主要困難。 

因為調(diào)度問題非常復雜，大多數(shù)時候我們只能撤退以尋找過去類似的較佳解決方案，這是現(xiàn)實生活中每個交叉路口交通信號燈閃爍的邏輯。將來，機器人團隊將獨立開發(fā)AGV工業(yè)車輛無人駕駛技術(shù)10年，可實現(xiàn)**，多車輛調(diào)度，自動避障，路徑規(guī)劃等功能。未來機器人團隊10年*AGV工業(yè)車輛無人駕駛技術(shù)，可實現(xiàn)無人搬運、多車調(diào)度、自動避障、路徑規(guī)劃等功能。


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