多AGV分布式架构调度方法技术

本发明专利技术公开了一种多AGV分布式架构调度方法，由若干的AGV组成，其中，每台AGV内均设有服务器、客户端、无线网络模块、控制器、交通管制模块、路径规划模块和导航定位模块；具体通过将使用场景的地图信息进行区域划分后，每区域内第一台进入AGV作为服务器，后续进入AGV作为客户端；通过服务器AGV和客户端AGV实时的信息传递，从而完成每台AGV的路径规划和任务执行。与现有技术相比本发明专利技术的有益效果是：采用多AGV的分布式结构，并配合每台AGV内均可作为服务器和客户端的系统架构，从而解决传统采用工控机调度方法过程中，一但工控机出现系统故障或重启时，无法进行作业的问题，从而极大的保证了AGV的作业效率，提高了整个生产线流水作业的流畅性。业的流畅性。

【技术实现步骤摘要】
多AGV分布式架构调度方法


[0001]本专利技术属于AGV调度方法领域，具体涉及多AGV分布式架构调度方法。

技术介绍

[0002]目前，AGV调度系统一般都是部署在工作场景中一个特定的工控机上，通过车间的无线网络给每台AGV发送任务信息以及路径信息，在使用时对于网络要求较高，一旦工控机重启或者网络出现故障，现场AGV就无法继续工作，需要人工进行搬运，拖慢物流输送线的整体的输送效率。
[0003]特别是在一些输送要求灵活性比较高的场景中，即经常需要人工指定取货或者送货位置的操作环境，需要有完备的MES系统以及人工呼叫系统，在一些没有条件配备这些系统的工厂，AGV是无法完成输送任务的，或者需要专业的操作人员在工控机处对调度系统进行随时操作。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种多AGV分布式架构调度方法，使每台AGV均可作为服务器和客户端，以解决因传统工控机出现问题或重启时造成生产停滞的问题。
[0005]本专利技术公开了多AGV分布式架构调度方法，包括若干的AGV；
[0006]其中，每台AGV内均包括：
[0007]服务器和客户端；
[0008]无线网络模块，用于进行AGV之间的相互通信；
[0009]控制器，内设有存储单元，所述存储单元用于保存AGV使用场景中的地图信息和设定信息；
[0010]交通管制模块，包含服务器交通管制模块和客户端交通管制模块，用于控制AGV的路径动作；
[0011]路径规划模块，根据使用场景的地图信息，对于起始点以及终止点进行约束，从而进行路径规划；
[0012]导航定位模块，可获取AGV当前位置，并与AGV使用场景的地图坐标进行比对，确定AGV当前所位于的区域；
[0013]其调度方法为：
[0014]S1：对AGV使用场景的地图信息进行区域划分，将其分配为若干个区域；
[0015]S2：若在某一个区域内没有AGV，则当第一台AGV进入此区域内，通过导航定位模块比对确定后，将其指定为此区域内唯一的服务器，并通过其服务器交通管制模块监听是否有其他AGV进入此区域内；
[0016]S3：当后续其他AGV再进入此区域内时，通过导航定位模块比对确定后，将其均指定为此区域内的客户端；
[0017]S4：此区域内的客户端AGV和服务器AGV之间通过无线网络模块进行实时通讯；
[0018]其中，客户端AGV通过客户端交通管制模块将占用路径的信息发送给服务器AGV，服务器AGV通过服务器交通管制模块反馈此区域内各AGV占用路径的情况；
[0019]S5：每台AGV根据其他AGV的位置信息以及占用路径情况，通过各自的路径规划模块决定在此区域内的可行驶范围并执行任务；
[0020]S6:当服务器AGV驶离此区域时，会选取此区域内的一台AGV作为服务器，以实现服务器和客户端的切换。
[0021]在一些实施方式中，所述S1中区域划分方法为：
[0022]每台AGV配备的无线网络模块，依据其无线网络模块的覆盖范围，对区域进行划分，保证在当前区域内的每台AGV之间可以进行通讯，即在无遮挡的情况下，可在此区域内部的两个最远距离的点实现通讯，网络延迟需要小于100ms。
[0023]在一些实施方式中，所述S1中区域划分方法中，相邻的区域之间设置重叠区域，且每个区域内设有第一服务器端口号和第二服务器端口号。
[0024]在一些实施方式中，所述S6中服务器和客户端的切换方法为：所有AGV的IP地址处于相同网段内，且每台AGV已知全部AGV的IP地址；服务器AGV会根据此区域内AGV的IP地址，获取与其自身IP地址最接近的AGV，并指定该AGV作为下一个服务器。
[0025]在一些实施方式中，所述相邻的区域之间设置重叠区域的调度方法为：
[0026]客户端AGV和服务器AGV进入重叠区域内且未离开，此时路径规划模块规划出来的路径仍位于其所在区域内，此时不进行任何调整；
[0027]服务器AGV进入重叠区域内，且路径规划模块规划出来的路径显示其将离开此区域时，服务器AGV使用第一服务器端口号，并通过其服务器交通管制模块指定与其自身IP地址最接近的AGV作为下一个服务器；
[0028]将作为下一个服务器的AGV开启服务器模式，并使用第二服务器端口号，通过其服务器交通管制模块将即将离开的服务器AGV切换成客户端AGV；
[0029]即将离开的服务器AGV通过客户端交通管制模块通知区域内余下所有客户端AGV切换服务器并告知新服务器的IP地址以及第二服务器端口号，余下所有客户端AGV将断开当前连接并尝试与新的服务器建立连接；
[0030]客户端AGV入重叠区域内，且路径规划模块规划出来的路径显示其将离开此区域时，客户端AGV将通知当前已经建立连接的服务器AGV进行断开连接。
[0031]在一些实施方式中，所述路径规划模块的规划方法为：
[0032]所述路径规划模块内集成有A*路径规划算法，当AGV从接收到任务指令后，通过A*路径规划算法，可规划到目标点的最短路径；但当前AGV不能获取使用场景中其他AGV占用的路径点，仅能获取当前区域内其他AGV占用的路径点，故在AGV进入一个新区域时，要在原路径规划的基础上进行重新规划。
[0033]在一些实施方式中，所述路径规划模块的规划方法为：每台AGV根据当前的速度、动作类型、AGV车体尺寸以及轮系结构，规划合适的路径并计算当前时刻下AGV占用的区域以及保证安全运行的安全区域。
[0034]在一些实施方式中，所述交通管制模块的管制方法为：
[0035]在一个区域内，当一台AGV已经占用了某段路径，则其他AGV规划新路径时需绕过当前AGV，如果占用路径无法绕开，则AGV在合适的位置等待占用路径的AGV执行完任务后再
进行后续工作。
[0036]在一些实施方式中，所述设定信息包括取货点信息、送货点信息、充电点信息、停车点信息。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：调度方法采用多AGV的分布式结构，并配合每台AGV内均可作为服务器和客户端的系统架构，从而解决传统采用工控机调度方法过程中，一但工控机出现系统故障或重启时，无法进行作业的问题，从而极大的保证了AGV的作业效率，提高了整个生产线流水作业的流畅性。
具体实施方式
[0038]在本专利技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本专利技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
[0039]多AGV分布式架构调度方法，包括若干的AGV；每台AGV内均包括：服务器、客户端、无线网络模块、控制器、交通管制模块、路径规划模块、导航定位模块。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多AGV分布式架构调度方法，其特征在于，包括若干的AGV；其中，每台AGV内均包括：服务器和客户端；无线网络模块，用于进行AGV之间的相互通信；控制器，内设有存储单元，所述存储单元用于保存AGV使用场景中的地图信息和设定信息；交通管制模块，包含服务器交通管制模块和客户端交通管制模块，用于控制AGV的路径动作；路径规划模块，根据使用场景的地图信息，对于起始点以及终止点进行约束，从而进行路径规划；导航定位模块，可获取AGV当前位置，并与AGV使用场景的地图坐标进行比对，确定AGV当前所位于的区域；其调度方法为：S1：对AGV使用场景的地图信息进行区域划分，将其分配为若干个区域；S2：若在某一个区域内没有AGV，则当第一台AGV进入此区域内，通过导航定位模块比对确定后，将其指定为此区域内唯一的服务器，并通过其服务器交通管制模块监听是否有其他AGV进入此区域内；S3：当后续其他AGV再进入此区域内时，通过导航定位模块比对确定后，将其均指定为此区域内的客户端；S4：此区域内的客户端AGV和服务器AGV之间通过无线网络模块进行实时通讯；其中，客户端AGV通过客户端交通管制模块将占用路径的信息发送给服务器AGV，服务器AGV通过服务器交通管制模块反馈此区域内各AGV占用路径的情况；S5：每台AGV根据其他AGV的位置信息以及占用路径情况，通过各自的路径规划模块决定在此区域内的可行驶范围并执行任务；S6:当服务器AGV驶离此区域时，会选取此区域内的一台AGV作为服务器，以实现服务器和客户端的切换。2.根据权利要求1所述的多AGV分布式架构调度方法，其特征在于，所述S1中区域划分方法为：每台AGV配备的无线网络模块，依据其无线网络模块的覆盖范围，对区域进行划分，保证在当前区域内的每台AGV之间可以进行通讯，即在无遮挡的情况下，可在此区域内部的两个最远距离的点实现通讯，网络延迟需要小于100ms。3.根据权利要求1所述的多AGV分布式架构调度方法，其特征在于，所述S1中区域划分方法中，相邻的区域之间设置重叠区域，且每个区域内设有第一服务器端口号和第二服务器端口号。4.根据权利要求3所述的多AGV分布式架构调度方法，其特征在于，所述S6中服务器和客户端的切换方法为：所有AGV的IP地址处于相同网段内，且每台AGV已知全部AGV的IP地址；服...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆广兵，郭伟杰，王永涛，曾庆文，
申请(专利权)人：青岛星华智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：