AGV全局调度方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及AGV调度领域，公开了一种AGV全局调度方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取K台AGV设备的占用路径资源O

【技术实现步骤摘要】
AGV全局调度方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及AGV调度领域，尤其涉及一种AGV全局调度方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]AGV(Automatic Guided Vehicle)协同工作被广泛应用于智能仓储物流等调度业务，实现多AGV协同工作的系统可以被视为一个根据多AGV的状态利用资源分配机制高效的实现无碰撞的调度业务目标的系统。从资源分配的角度，调度系统要确保每个资源独占性以确保多AGV之间无碰撞，资源可以是时间资源或者空间资源。死锁现象是避免资源冲突条件不被满足的结果，既实现无碰撞调度业务的结果，但降低系统的任务执行效率，甚至会造成更多车辆的死锁以至所有AGV停滞。但由于人为与非人为干扰因素，此多AGV所组成的系统是一个动态的不确定性系统，使得多AGV死锁现象几乎无法避免。AGV的冲突和死锁问题处理的是否合理，是多AGV可以协同工作并高效完成调度业务的关键。
[0003]虽然现有很多基于路径点和路径线为原子资源的全局资源分配调度方法，如时间窗，基于图论的死锁环检测等避免死锁及死锁探测方法，但这些算法的复杂度过高或者对AGV的同步下的状态控制要求很高，而且多AGV系统的不确定性使得多AGV死锁现象、基于碰撞的资源冲突几乎无法避免且很难准确的探测，以上方法无法高效的应用于多AGV死锁探测、资源冲突及相应的快速求解场景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于解决现有技术无法应用于多AGV死锁探测、资源冲突及相应的快速求解场景的技术问题。<br/>[0005]本专利技术第一方面提供了一种AGV全局调度方法，所述AGV全局调度方法包括：
[0006]基于平面设置的路径节点V，生成平面运动空间G＝(V，E)，其中，E为路径边，
[0007]基于AGV设备运动模型，建立出K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的运动状态变量{X
k
(tn
k，i
)}，以及建立出第k台AGV设备t时刻的中心位置P
k
(t)和速度v
k
(t)，其中，X
k
(tn
k，i
)表示为第k台AGV设备在tn
k，i
时刻在n
k,i
节点的空间位置，k＝[1，2，...，K]，n
k,i
＝[1，2，....，N
k
]，N
k
为AGV设备运动终点；
[0008]获取K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的占用路径资源O
k
(t)和申请路径资源R
k
(t)，其中，O
k
(t)为第k台AGV设备在t时刻的占用路径资源，R
k
(t)为第k台AGV设备在t时刻的申请路径资源；
[0009]判断K台AGV设备中是否存在新的申请路径资源R
k
(t)的请求；
[0010]若不存在请求，则继续监控K台AGV设备的资源申请请求；
[0011]若存在请求，则根据预置死锁分析算法，分析新的申请路径资源R
k
(t)是否与当前占用路径资源O
k
(t)构成死锁环情况，其中，死锁环情况包括：t时刻至少存在两部以上等待
分配资源的AGV设备，且每一部AGV设备的申请路径资源R
k
(t)与另外一部AGV设备的占用路径资源O
k
(t)的交集不为空；
[0012]若构成死锁环情况，则对新的申请路径资源R
k
(t)进行重规划处理；
[0013]若不够成死锁环情况，则根据预置空间冲突规避算法，对新的申请路径资源R
k
(t)进行调度添加处理，得到新的K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的运动状态变量{X
k
(tn
k，i
)}。
[0014]可选的，在本专利技术第一方面的第一种实现方式中，所述判断K台AGV设备中是否存在新的申请路径资源R
k
(t)的请求包括：
[0015]判断K台AGV设备中等待分配资源的集合A
W
(t)是否为空；
[0016]若不为空，则确认K台AGV设备中存在新的申请路径资源R
k
(t)的请求；
[0017]若为空，则确认K台AGV设备中不存在新的申请路径资源R
k
(t)的请求。
[0018]可选的，在本专利技术第一方面的第二种实现方式中，所述根据预置死锁分析算法，分析新的申请路径资源R
k
(t)是否与当前占用路径资源O
k
(t)构成死锁环情况包括：
[0019]判断是否存在第m台AGV设备t时刻的占用资源集合O
m
(t)与第n台AGV设备t时刻的申请资源集合R
n
(t)，使得其中，m≠n，m、n为1，2，...，K中的任意值。
[0020]可选的，在本专利技术第一方面的第三种实现方式中，所述根据预置空间冲突规避算法，对新的申请路径资源R
k
(t)进行调度添加处理，得到新的K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的运动状态变量{X
k
(tn
k，i
)}包括：
[0021]设定K台AGV设备空间半径为r，建立出第k台AGV设备在路径边E于t时刻的空间进入时刻第k台AGV设备在路径边E于t时刻的空间出去时刻第k
’
台AGV设备在路径边E于t时刻的空间进入时刻第k
’
台AGV设备在路径边E于t时刻的空间出去时刻
[0022]根据限定条件：
[0023][0024][0025][0026][0027][0028][0029]判断是否存在解，其中，u
k
(t)为第k台AGV设备的加速度，U
max
为加速度上限值，v
k
(t)为第k台AGV设备的速度，V
max
为速度上限值；
[0030]当存在解，则对新的申请路径资源R
k
(t)进行调度添加处理，得到新的K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的运动状态变量{X
k
(t
N，k，i
)}；
[0031]当不存在解，则根据预置冲突解锁算法，新的申请路径资源R
k
(t)进行重规划处理。
[0032]可选的，在本专利技术第一方面的第四种实现方式中，所述根据预置冲突解锁算法，新的申请路径资源R
k
(t)进行重规划处理包括：
[0033]基于离散时间，调整每个AGV设备的路径资源情况，对新的申请路径资源R
k
(t)进行重规划处理。
[0034]可选的，在本专利技术第一方面的第五种实现方式中，所述基于离散时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AGV全局调度方法，其特征在于，包括步骤：基于平面设置的路径节点V，生成平面运动空间G＝(V，E)，其中，E为路径边，基于AGV设备运动模型，建立出K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的运动状态变量{X
k
(tn
k，i
)}，以及建立出第k台AGV设备t时刻的中心位置P
k
(t)和速度v
k
(t)，其中，X
k
(tn
k，i
)表示为第k台AGV设备在tn
k，i
时刻在n
k,i
节点的空间位置，k＝[1，2，...，K]，n
k,i
＝[1，2，....，N
k
]，N
k
为AGV设备运动终点；获取K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的占用路径资源O
k
(t)和申请路径资源R
k
(t)，其中，O
k
(t)为第k台AGV设备在t时刻的占用路径资源，R
k
(t)为第k台AGV设备在t时刻的申请路径资源；判断K台AGV设备中是否存在新的申请路径资源R
k
(t)的请求；若不存在请求，则继续监控K台AGV设备的资源申请请求；若存在请求，则根据预置死锁分析算法，分析新的申请路径资源R
k
(t)是否与当前占用路径资源O
k
(t)构成死锁环情况，其中，死锁环情况包括：t时刻至少存在两部以上等待分配资源的AGV设备，且任一部AGV设备的申请路径资源R
k
(t)与另一部AGV设备的占用路径资源O
k
(t)的交集不为空；若构成死锁环情况，则对新的申请路径资源R
k
(t)进行重规划处理；若不够成死锁环情况，则根据预置空间冲突规避算法，对新的申请路径资源R
k
(t)进行调度添加处理，得到新的K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的运动状态变量{X
k
(tn
k，i
)}。2.根据权利要求1所述的AGV全局调度方法，其特征在于，所述判断K台AGV设备中是否存在新的申请路径资源R
k
(t)的请求包括：判断K台AGV设备中等待分配资源的集合A
W
(t)是否为空；若不为空，则确认K台AGV设备中存在新的申请路径资源R
k
(t)的请求；若为空，则确认K台AGV设备中不存在新的申请路径资源R
k
(t)的请求。3.根据权利要求1所述的AGV全局调度方法，其特征在于，所述根据预置死锁分析算法，分析新的申请路径资源R
k
(t)是否与当前占用路径资源O
k
(t)构成死锁环情况包括：判断是否存在第m台AGV设备t时刻的占用资源集合O
m
(t)与第n台AGV设备t时刻的申请资源集合R
n
(t)，使得其中，m≠n，m、n为1，2，...，K中的任意值。4.根据权利要求1所述的AGV全局调度方法，其特征在于，所述根据预置空间冲突规避算法，对新的申请路径资源R
k
(t)进行调度添加处理，得到新的K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的运动状态变量{X
k
(tn
k，i
)}包括：设定K台AGV设备空间半径为r，建立出第k台AGV设备在路径边E于t时刻的空间进入时刻第k台AGV设备在路径边E于t时刻的空间出去时刻第k
’
台AGV设备在路径边E于t时刻的空间进入时刻第k
’
台AGV设备在路径边E于t时刻的空间出去时刻根据限定条件：根据限定条件：根据限定条件：
判断是否存在解，其中，u
k
(t)为第k台AGV设备的加速度，U
max
为加速度上限值，v
k
(t)为第k台AGV设备的速度，V
max
为速度上限值；当存在解，则对新的申请路径资源R
k
(t)进行调度添加处理，得到新的K台AGV设备在平面运动空间G＝(V，E)的运动状态变量{X
k
(t
N，k，i
)}；当不存在解，则根据预置冲突解锁算法，新的申请路径资源R
k
(t)进行重规...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文成，吕朝顺，张倩玉，
申请(专利权)人：劢微机器人科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：