● 摘要
随着自动化物流系统的发展,由AGV(Automatic Guided Vehicle,自动导引车)、控制系统、导引装置以及配套设备组成的AGVS(Automated Guided Vehicle System,自动导引系统)广泛应用到了现代物流自动化系统中。AGV路径规划技术是AGVS领域的研究热点,它是AGVS定位导航、路径跟踪、任务调度等方面的基础。考虑到在工业车间中系统的环境布局经常变化,AGV的数目、车型、参数、路径生成方法各不相同,所以AGV路径规划往往是一个反复性的过程,因而一款适用性强、具备完备理论算法、与AGV车型以及车间布局紧密结合、具有计算机辅助设计功能的AGV路径规划系统对AGVS工程应用具有重要意义。
本文来源于工程项目“工业车间多AGV路径规划系统”,介绍了一套智能化、具有自主知识产权、可应用于实际工程项目中的AGV路径规划软件系统的研制过程。本文结合项目开发重点,对AGV路径规划的主要环节进行了研究:
1、在环境建模方面,为常见的AGVS对象进行了电子建模,结合计算机辅助设计软件可视操作,设计了基于图论的矢量节点-线段网络模型。
2、在路径生成方面,针对不同AGV车辆设计了多种线段模版,为不同的线段模版设计了一套适合AGV路径跟踪的平滑路径生成算法。
3、在路径搜索方面,根据AGV性能参数求解其通过已知弯道的最大限速、最小通过时间等性能指标,并采用了基于时间优先的路径搜索方法。
在路径规划理论分析的基础上,采用Visual C#语言开发了AGV路径规划软件,该软件具备计算机辅助设计功能,实现了各项路径规划应用功能,设计了友好的人机交互界面和操作方法,以便设计人员更高效完成路径规划;同时为路径规划系统开发了Access数据库,该系统通过mdb数据库文件与AGVS其他平台实现数据共享。
本文设计的路径规划系统具备良好的通用性,通过实验测试和工程应用,路径规划理论算法的有效性和系统可靠性得以验证,该路径规划系统可以应用到具有不同车间布局、不同AGV类型、不同应用需求的多种AGVS工程中。