智能制造车间AGV交通控制系统研究与应用

【摘要】：随着装备制造技术的不断进步,物流运输行业的运行方式也更加多元化。其中,自动导引小车(AGV)是装备有导航装置,具备自动行驶运输功能的车辆,常应用于制造车间或码头等有物流运输需求环境,因具有智能化、信息化与高度自动化等优势,近年来愈发引起行业重视。目前国内制造车间物流运输任务大多由人工完成,效率低、成本高与搬运力不足的问题。因此,本文研发AGV交通控制系统负责管理整条AGV运输生产线,可实现工作人员对AGV设备的位置实时监控与状态监测。本文研究内容如下:(1)系统方案设计。针对智能制造车间AGV交通控制系统的需要,对智能制造车间AGV交通控制系统进行系统总体框架设计,完善了系统总体结构。选取合适本文所用AGV的拓扑建模法作为地图建模方案,选用RFID传感检测模块为AGV定位方案。(2)路径规划算法与调度策略研究。根据前期调研的路径规划算法,在确定电子地图建模方案后,选取Dijkstra算法与A*算法作为AGV任务路径规划理论算法。确定系统地图环境后对Dijkstra算法与A*算法进行实现并分析比较两者的实用性。根据前期任务调度策略的调研,本文先列举了多AGV调度中常用的调度指标与常见冲突问题,再详细叙述了离线调度策略与在线调度策略,最后针对智能制造车间进行冲突检测与成因分析,提出了适用于智能制造车间的任务调度算法,并列举出本文调度策略的约束条件,最后举出本文多AGV任务调度策略实现流程。(3)系统设计与开发应用。在以上理论研究的基础上,选用java语言开发基于open TCS的AGV交通控制系统,对任务派遣、路径规划与实时监控。为验证本文理论研究与AGV交通控制系统实用性,针对AGV数量不同分别进行测试,结果表明本项目开发的AGV交通控制系统能够处理日常生产中出现的常见突发情况,可以保证系统正常运行,满足本项目需要。本文设计的研究成果已经在实际智能制造车间场景中投入使用,其中车间布局复杂,多AGV能够同时稳定无冲突运行,体现了本系统的高效与稳定,为后期多种不同类型AGV在智能制造车间协同工作提供了坚实的基础。当然,本系统存在不足之处,故本文在最后也提出了总结与展望。