一种预制构件堆场中巡检机器人调度与路径规划方法技术

本发明专利技术涉及建筑工业领域，公开了一种预制构件堆场中巡检机器人调度与路径规划方法，首在建模时充分考虑了预制构件堆场环境条件，并考虑了局部带有避障效果的路径规划方法；其次在获得避障条件下的货架距离矩阵后，将每个货架的停留时间窗作为约束条件考虑在内，使用粒子群优化算法计算同时满足成本最低和效率最高的巡检机器人调度与路径规划方法；本发明专利技术对硬件的性能要求较低，系统的实时性好，因而能够实现在云端对巡检机器人进行调度和路径规划，能够实现巡检机器人最优巡检方案。能够实现巡检机器人最优巡检方案。能够实现巡检机器人最优巡检方案。

【技术实现步骤摘要】
一种预制构件堆场中巡检机器人调度与路径规划方法


[0001]本专利技术涉及建筑工业领域，具体涉及一种预制构件堆场中巡检机器人调度与路径规划方法。

技术介绍

[0002]装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表。
[0003]在整个装配式建筑工厂中，堆场作为生产线与装配现场中间的缓冲池，其地位异常重要。现阶段国内装配式建筑处于刚起步，在巨大的堆场中，有很多人工管理问题，比如内运数据谎报等。如何使用巡检机器人替代人工进行自动化巡检以及内运数据的核查，如何使用最低的成本和最高的效率进行巡检机器人的调度和路径规划，这是个急需解决的问题。
[0004]现有一些堆场使用巡检机器人进行巡检，但是仅仅只是铺设固定的轨道，让巡检机器人按轨道顺序巡检费时费力，巡检效率较低，成本较大，很容易出现漏巡检和内运数据不核查的情况，没有较好的巡检机器人调度和路径规划方法。
[0005]综上，对于预制构件堆场巡检机器人调度与路径规划的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预制构件堆场中巡检机器人调度与路径规划方法，对巡检机器人在堆场货架间的巡检过程生成调度与路径规划方案，包括以下步骤：步骤一：根据堆场中障碍物的尺寸以及内部道路的尺寸对堆场进行建模，巡检机器人工作时需要位于内部道路上且不能与障碍物发生运动干涉；步骤二：获取堆场中待巡检的货架的位置信息，以及货架上的构件在堆场中的停留时间窗；步骤三：将货架的位置信息输入到A*算法中，计算出任意两个货架在避障的情况下的最短距离矩阵以及全局路径规划数据；A*算法的估价函数为：f(n)＝g(n)+h(n)，f(n)是货架n的综合优先级，g(n)是货架n距离起点的代价，h(n)是货架n距离终点的预计代价；步骤四：通过粒子群优化算法求解目标函数得出巡检机器人的调度与路径规划方案，具体包括：通过贪婪策略并依据最短距离矩阵和货架的位置信息，构造目标函数的初始解，通过粒子群优化算法计算路径距离，输出巡检机器人的路径以及适应度，经过迭代后，将得到的全局最优路径和最佳适应度值作为巡检机器人的调度与路径规划方案；其中，Z为巡检机器人路径，C0为巡检机器人启动的固定成本，C1为巡检机器人单位距离的行驶成本，N为货架的数量，K为需要使用的巡检机器人数量，d
ij
为货架之间的最短距离，x
ijk
表示巡检机器人k是否从货架i行驶到货架j，P
i
表示惩罚成本，P
i
包括巡检机器人早于最早巡检时间到达货架所产生的等待成本、巡检机器人晚于最晚巡检时间到达产生的惩罚成本；C0、C1、N、K、P
i
均为已知量。2.根据权利要求1所述预制构件堆场中巡检机器人调度与路径规划方法，其特征在于，生成调度与路径规划方案时还包括巡检机器人的防碰撞方法，包括以下步骤：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学俊，李家豪，琚川徽，周思宇，
申请(专利权)人：安徽大学绿色产业创新研究院，
类型：发明
国别省市：