多任务自动立体仓库控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多任务自动立体仓库控制装置，由客户机、服务器和控制服务器组成，三者之间按照网络协议通讯，通过ＨＵＢ星形连接，构成以太网，客户机为输入端，控制服务器的输出端，将命令送到多接口卡后，采用总线方式通过光调通讯进行信号传输到控制机；其中所述控制服务器控制程序分为客户／服务、任务协调规划、多智能体协作及任务四类功能模块。它实现了多智能体协调控制，整体效率高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

Multi task automatic stereoscopic warehouse control device

The invention relates to a multi task automatic warehouse control device is composed of client, server and control server, between the three according to the network communication protocol, composed of Ethernet through HUB star connection, the client, input and output control command to the server, the multi interface card, the way by bus the modulated light signal is transmitted to the communication control unit; wherein the control server control program is divided into client / service, task coordination planning, multi-agent collaboration and task four function modules. It implements Multi-Agent Coordination Control, and the overall efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仓储设备计算机控制装置，具体地说是一种多任务立体仓库控制程序，应用于现代化高层货架的自动存取和货物管理。在现有技术中，自动化立体仓库(Automated Warehousing System，亦称Automated Storage and Retrieval Systems or AS／RS)是一种高层货架，能自动存取和实现货物管理的一种新型的现代化仓库，随着计算机软硬件技术、控制技术和人工智能技术的发展，自动立体仓库将越来越引起人们对它的重视，人们对自动立体仓库要求也越来越高，目前出现了大范围、高容量、多存取设备的自动立体仓库，多存取设备需并行工作才能提供同时完成多任务的功能。但自动立体仓库是个受限空间的多智能体协作，其任务紧张程度的涨落，最优路径的选择，进出门、入出栈、上下桥的避碰，死锁的避免等问题集中在一起，给复杂的自动立体仓库提供了复杂的控制问题还没有很好的解决，目前多智能体的控制和多机器人协作是近年来的热门话题，但应用于自动立体仓库未见报道。为了克服上述不足，本专利技术提供一种无人管理，高效、并行、运行可靠的多任务立体仓库控制装置。为了实现上述目的，本专利技术技术方案是该装置由客户机、服务器和控制服务器组成，三者之间按照网络协议通讯，通过HUB星形连接，构成以太网，客户机为输入端，控制服务器的输出端，将命令送到多接口卡后，采用总线方式通过光调通讯进行信号传输到控制机；其中所述控制服务器控制程序分为客户／服务、任务协调规划、多智能体协作及任务四类功能模块；所述客户／服务功能模块为用户图形接口，接受任务，进行通讯及数据库管理，其程序流程首先是由客户输入库操作任务，即入库、出库、倒库，然后进行选择货位，或是输入货位，执行任务入栈，或是自动选择货位执行任务入栈，当任务入栈后，分两路运行，一种下发至控制服务器，并随时接受下位机的执行状态，此后一方面将数据库服务器记录，另一方面接受在途数据查询及库位状态动态仿真；另一路准备接受下一任务，回至输入库操作任务；所述任务协调规划功能模块执行任务公告，栈信息收集，环境管理，其程序流程为监听客户计算机数据，进行内容判别，其内容为下发任务，则予以公告，并由多智能体协作完成，然后通知下位计算机，通知客户计算机，进行设备运行动态仿真；如果其内容为查询设备，则与下位计算机联系，并通知客户计算机；所述多智能体协作功能模块根据当前任务和环境信息，虚拟设备的智能体线程工作，实现智能体之间协同工作，其程序流程为首先判断是否有任务，有任务则进行下一步，否则进入等待状态；然后查询环境状态表，看当前任务是否可以立即执行，若可以则进行下一步，否则进入等待状态；再根据任务类型选择最优路径，执行任务；若非最终任务，则发出任务情况公告，进入等待状态；若是最终任务，清除占用的环境，进入等待状态；所述任务功能模块是根据当前任务，各智能体按协议下发至控制机，形成动作原语。本专利技术具有如下优点1．整体效率高。采用本专利技术，系统效率的提高可这样计算，若完成一个任务为t分钟，那么左右两个区同时接受2个入库命令，系统完成一个任务的对间为t／2分钟；如果系统同时接受多个不同任务类型的任务，系统的效率的提高可相似计算。2．实现多智能体协调控制。本专利技术仿真了库中货位的动态实况及多个设备同时运行的实际情况，考虑到了多智能体的环境定义、行为定义和运行机制，采用″对间优先和路径优先″原则，解决了避碰、死锁等问题，实现了无人管理全自动化操作。 附图说明图1为本专利技术硬件结构框图。图2为本专利技术控制服务器控制程序设计框图。图3为图2中客户／服务功能模块程序流程图。图4为图2中任务协调规划功能模块程序流程图。图5为图4中多智能体协作功能模块程序流程图。图6为本专利技术一个实施例运行路径示意图。下面结合附图和实施例对本专利技术的功能和原理作进一步详细说明。以试运行于保定某厂自动化立体仓库的人民币生产过程为本专利技术的一个实施例。保定某厂自动化立体仓库结构主要体现在它的多入出口，库内结构全部连通。以往的自动化立体仓库结构简单，入出库动作可由单机实现，所述保定某厂自动化立体仓库任务复杂，必须由多机协调才能实现。如图6所示，每个巷道为一个区，每区分为左右两列，每列分为26排20层，则结构由下至上分为4层，每层一个门，左右共8个门，区与区之间通过上下两个台车相连，提供跨区操作，所以该库的运行路径是复杂的，除单机入出库外，所有任务都需要2个以上的设备协作才能完成，每个客房命令都可能用到若干个不同设备，为实现更高的效率，更好的规划，每个设备都需要有任务(消息)缓冲池，该缓冲池也是动态的，任务(消息)量忽多忽少，经常出现高峰和闲置，每个任务的路径也是动态的，即运行到那里提前无法预知，所以要很好地进行任务的规划，避免规划不当造成在入出门、入出栈、上下桥可能产生碰撞造成系统死锁的现象，即在入库和上桥时，如果栈满，如一夫当关形成堵塞，而在过桥时又可形成千军万马过独木桥的情况，又因为所用的设备不确定，所以必须保持所有设备都空闲，才能接受新任务，但还要避免可能出现某设备等待动作，在还没有动作时，不能接受新的动作，也就是说整个系统要见缝插针的在完成一个任务的过程中，不仅让正在动作的设备忙，也让等待的设备忙起来，进一步地，如果所有的设备都忙时，能再增加新任务，避免产生新的闲置。如图1、2所示，该装置由客户机、服务器和控制服务器组成，三者之间按照网络协议通讯，通过HUB星形连接，构成以太网，客户机为输入端，控制服务器的输出端，将命令送到多接口卡后，采用总线方式通过光调通讯进行信号传输到控制机；其中所述控制服务器控制程序分为客户／服务、任务协调规划、多智能体协作及任务四类功能模块；如图3所示，所述客户／服务功能模块为用户图形接口，接受任务，进行通讯及数据库管理，其程序流程首先是由客户输入库操作任务，即入库、出库、倒库，然后进行选择货位，或是输入货位，执行任务入栈，或是自动选择货位执行任务入栈，当任务入栈后，分两路运行，一种下发至控制服务器，并随时接受下位机的执行状态，此后一方面将数据库服务器记录，另一方面接受在途数据查询及库位状态动态仿真；另一路准备接受下一任务，回至输入库操作任务；如图4所示，所述任务协调规划功能模块执行任务公告，栈信息收集，环境管理，其程序流程为监听客户计算机数据，进行内容判别，其内容为下发任务，则予以公告，并由多智能体协作完成，然后通知下位计算机，通知客户计算机，进行设备运行动态仿真；如果其内容为查询设备，则与下位计算机联系，并通知客户计算机； 如图5所示，所述多智能体协作功能模块根据当前任务和环境信息，虚拟设备的智能体线程工作，实现智能体之间协同工作，其程序流程为首先判断是否有任务，有任务则进行下一步，否则进入等待状态；然后查询环境状态表，看当前任务是否可以立即执行，若可以则进行下一步，否则进入等待状态；再根据任务类型选择最优路径，执行任务；若非最终任务，则发出任务情况公告，进入等待状态；若是最终任务，清除占用的环境，进入等待状态；如图1、5所示，所述任务功能模块是根据当前任务，各智能体按协议下发至控制机，形成动作原语。本专利技术所述控制机采用8031单片机，数据库采用SQL Server6．5，ODBC，网络协议采用TCP／IP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多任务自动立体仓库控制装置，其特征在于：该装置由客户机、服务器和控制服务器组成，三者之间按照网络协议通讯，通过ＨＵＢ星形连接，构成以太网，客户机为输入端，控制服务器的输出端，将命令送到多接口卡后，采用总线方式通过光调通讯进行信号传输到控制机；其中所述控制服务器控制程序分为客户／服务、任务协调规划、多智能体协作及任务四类功能模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹洪凯，王宏玉，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]