制造车间自动导引车调度新进展

随着制造企业生产自动化程度加深,自动导引车（AGV）成为运输和搬运环节的主角。近年来,制造车间AGV调度主要是建立双目标或多目标函数的优化模型,采用智能优化方法进行求解,其中遗传算法以广度搜索能力强的优势成为当今最常用的算法框架。另外,当今主流的还有混合算法,它使各种算法和算子的优势集中在一起,以得到更好的优化表现。就最新的制造车间AGV调度优化所研究的问题模型进行了归纳和总结,给出了主流的优化结果表现形式,并将求解优化模型主要采用的研究方法分为基于遗传算法框架的算法、其他智能优化方法和其他优化方法三大类进行讨论,在每一大类中提取重要的关键字以及交叉学科词汇进行汇总。在此基础之上总结出当今AGV调度研究中的两点不足之处,并结合当今的热点（大数据、人工智能等）对未来的研究方向提出了几条建议。     

自动导引车产品介绍

自动导引车(Automatic Guided Vehicle,AGV)是集光、机、电技术于一体的高科技产品,随着电子器件和控制技术的发展,AGV的技术也在不断地提高,而且许多新技术都应用到AGV或AGVS上.例如,激光技术的应用使AGV实现虚拟路径的导航和安全保护;无线局域网的应用使AGV的调度实时性更强,是AGV调度技术的一场革命;现场总线的应用使AGV的可靠性和可维护性得到提高;RFID的应用使AGV与地面系统的信息交互量更大,自适应性更强.     

自动导引车路径跟踪控制

路径跟踪控制算法是自动导引车(AGV,automated guided vehicle)控制系统设计的关键问题之一.推导了差速驱动式AGV的运动学模型,结合反演控制方法设计了变结构控制的切换函数,基于指数趋近律设计了路径跟踪变结构控制器,并采用饱和函数代替符号函数消除抖振.在不同速度和任意初始位姿误差条件下,仿真分析了对直线、圆周和曲线参考路径的跟踪能力,结果验证了控制器的有效性.     

自动导引车定位方法研究

自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)定位是机器人智能研究中的一项关键内容.目前,在较为复杂的环境下,激光导引AGV定位需要采集多个环境信息.在多个环境信息优化选择中,为了克服多信息采集的干扰,需要使用包含大量方程组和三角函数运算的三角定位法,计算量巨大,耗时明显.提出一种改进的自动导引车定位方法,将激光测距和改进的循环三边组合测量法(Improved alternating combination trilateration,IACT)应用于其定位优化计算中.通过对反射板的位置坐标及激光测距传感器返回的距离数据的计算得到AGV的位置.以三边测量法为基础,通过权重函数增加了其定位精度,通过定义权重因子,只选用权重值较大的权重多边形顶点坐标进行计算,进一步减少了算法的计算量,减少定位时间.实验结果表明,改进算法使AGV的定位精度控制在一个较高的水平下的同时,系统的计算量也明显减少.     

基于食品车间的自动导引车测控系统

在食品车间使用自动导引车进行物料运输可以节省人力,避免运输中产生交叉感染。基于食品车间环境,提出一种自动导引车测控系统的设计方案。该测控系统由不同的模块组成,通过各个模块间的相互作用实现自动导引车的正确行驶及站点停靠。由于食品车间环境比较特殊,系统采用磁导航传感器和光电传感器对路径进行识别。并且叙述了使用BangBang和PID相结合的控制算法在直流电机控制上的实现,以及模糊自适应PID算法在舵机控制上的应用。     

自动导引车车载控制系统的研究与设计

在当前自动导引车(AGV)应用中,采用PLC作为控制器系统存在扩展不便、功能简单、难以实现复杂的调度算法等问题;而采用工业计算机控制方案则存在成本过高、系统稳定性不佳等不足。对此,研究并设计了一种基于数字信号控制器(DSC)的AGV控制器。具体给出了AGV车载控制系统的硬件设计,并开发了基于Dijkstra算法的AGV调度控制软件。试验结果表明,AGV控制系统具有较好的可行性和一定的推广使用价值。     

自动导引车系统资源分配问题的建模及求解

针对自动导引车系统中由任务分派及路径规划共同构成的资源分配问题,基于自动化出入库系统建立模型,提出了一种以粒子群优化(PSO)迭代为框架,并加入无冲突路径规划的优化算法,弥补了以往只按顺序分配任务造成的不足。首先通过粒子群的迭代原理寻找最优任务分派方案;然后通过无冲突的路径规划得到资源分配的结果,同时在解的评价机制中加入了时间窗、工作量均衡及路径无冲突等约束条件,保证方案的可行性。通过模拟自动入库系统,与传统的自动导引车系统调度算法进行了对比,实验结果表明,所提算法在总行驶里程上平均节约了10%左右,且任务分配的均衡性更好,系统的整体效率得到了有效的提升。     

直线往复式轨道自动导引车智能调度算法

以某自动化立体仓库系统为例,介绍运行于单条轨道上的2辆直线往复式轨道自动导引车(RGV)的智能调度算法和避碰防撞算法,解决2辆RGV的相向碰撞和同向追尾问题,在不相撞的前提下合理高效地向2辆RGV分配任务。实际应用结果表明,该算法能有效提高工作效率。     

直线往复式轨道自动导引车智能调度算法

分析Lee提出的代理多签名方案,给出一种伪造攻击,利用该攻击,一个不诚实的原始签名人在不经过其他原始签名人的同意下,可以成功伪造代理签名密钥,从而可以假冒诚实的代理签名人生成验证有效的代理多签名,威胁到代理签名人和其他原始签名人的合法权益。提出4种改进的代理密钥生成算法来修正Lee的方案,可以有效抵抗恶意原始签名人的伪造攻击。     

自动导引车导引技术研究现状与发展趋势

导引技术是自动导引车（AGV）的关键技术之一。电磁感应导引已广泛应用;激光导引是目前采用的主流技术;视觉导引是研究的热点;惯性导引、超声波导引和磁钉一陀螺导引正被关注。单一导引技术不能解决成本、可靠性、灵活性和定位精度等性能指标之间的矛盾,低成本高可靠性的传感器、组合导引及信息融合技术需要进一步研究。     

基于各种传感器的自动导引车的制导方式

自动导引车(AGV)作为一种移动机器人在近些年得到了飞速的发展,尤其是传感器技术在自动导引车中的普遍应用,使得自动导引车的制导方式突破了单一的铺轨方式,向多元化发展。阐述了基于各种传感器的8种自动导引车制导方式,提出若干性能指标对各种技术进行了综合比较,介绍了目前国内外自动导引车导向技术的开发、研制和使用情况。     

自动导引车云导引平台的研究与设计

针对传统自动导引车(AGV)导引方式存在抗干扰弱、灵活性差、造价高等问题,提出一种基于云端的导引方式,设计并实现了该导引方式的云导引平台(CBGP)。该平台系统中CBGP服务器提供平台接入、通信和任务执行管理等功能,MapReduce计算框架和HDFS文件系统提供分布式路径计算和存储。实验结果表明,CBGP平台能够较好地应用并行路径规划算法,并提供合适的路径完成云端导引AGV的任务。     

自动导引车AGV的种类及导航方案分析

自动导引车近几年的应用日渐广泛,无论是在高度自动化的汽车行业还是原来主要依靠人力的物流行业都能见到AGV的身影。本文主要针对AGV的车型种类,导航方式以及安全方案进行简单地分析与介绍。     

基于ARM11的自动导引车系统设计与实现

阐述了基于S3C6410的自动导引小车系统,在Linux环境下进行系统开发,完成了驱动程序和应用程序开发。通过研究图像采集与处理的多线程处理模式,实现了自动导引小车实时图像导引,进而编写了测速传感器、避障传感器、直流电机驱动器的驱动、PWM驱动。通过网络通信模块实现了AGV与客户端信息交互,实现QT远端监控。实验表明,图像处理采用多线程处理方式,效率提高了100%,自动导引小车系统具有良好的图像导引功能,PWM和PID联合使用使小车运行平稳,转弯灵活。     

自动导引车系统资源分配问题的建模及求解

针对自动导引车系统中由任务分派及路径规划共同构成的资源分配问题,基于自动化出入库系统建立模型,提出了一种以粒子群优化(PSO)迭代为框架,并加入无冲突路径规划的优化算法,弥补了以往只按顺序分配任务造成的不足。首先通过粒子群的迭代原理寻找最优任务分派方案;然后通过无冲突的路径规划得到资源分配的结果,同时在解的评价机制中加入了时间窗、工作量均衡及路径无冲突等约束条件,保证方案的可行性。通过模拟自动入库系统,与传统的自动导引车系统调度算法进行了对比,实验结果表明,所提算法在总行驶里程上平均节约了10%左右,且任务分配的均衡性更好,系统的整体效率得到了有效的提升。     

基于模型预测的自动导引车区间轨迹跟踪控制

针对自动导引车(AGV)轨迹跟踪问题,在确定其可行驶区域的基础上,考虑自动导引车的大小和形状,本文设计了一种基于模型预测控制理论的轨迹跟踪控制方法.首先,将车辆运动学模型进行线性化处理,得到车辆动力学线性模型;其次,运用模型预测控制方法,利用预测路径与期望路径之间的误差,通过优化得到使性能指标最优的控制序列;最后,在MATLAB软件上对轨迹跟踪控制器进行仿真.实验结果表明,AGV可以稳定地跟踪参考轨迹,且距离偏差和角度偏差都在给定的可行范围内,证明了提出的基于模型预测控制的轨迹跟踪算法具有良好的跟踪性能.     

基于改进模糊PID的自动导引车纠偏控制研究

针对传统模糊比例—积分—微分(PID)控制器对自动导引车(AGV)路径跟踪精度低的问题,提出一种基于比例调整和积分分离的模糊PID纠偏控制方法。首先分析并建立AGV的运动学模型;其次设计模糊PID控制器的输入输出隶属度函数及模糊控制规则;最后对模糊控制器输出的比例项和积分项以偏差的大小为依据分别进行比例调整和积分分离。仿真实验表明:积分分离可以有效降低系统超调量,比例调整加快系统的响应速度,本文设计的纠偏控制器具有快速性和稳定性等优点。     

自动导引车与机器集成调度问题研究现状

随着自动导引车（automated guided vehicles,AGV）的广泛应用,柔性制造车间中机器设备与AGV之间的协同配合日益受到重视。AGV与机器的集成调度主要研究机器分配、工序排序、搬运任务的AGV分配以及AGV路径规划。该问题是极为复杂的组合优化问题,对其研究具有重要的学术意义和应用价值。围绕问题特征,从模型与算法两个方面,对国内外最新的研究文献进行了梳理。对现有模型中的约束条件和优化目标进行了详细分类,从遗传算法、混合优化算法、仿真优化算法等五个方面综述了现有算法研究中的代表性成果。在此基础上,指出了现有研究中的不足,提出了未来的研究内容和方向。     

基于多传感器融合的自动导引车系统设计与控制策略

自动导引车在柔性制造业、物流业和自动仓储中具有广泛的应用前景和价值.提出并设计了一种基于CCD摄像头、RFID传感器、编码器、陀螺仪、声纳等多种传感器的自动导引车系统.通过对多种传感器数据进行信息融合达到控制目的,在实验室中搭建了模拟环境,开发了原型系统并进行测试,实验结果证明该方法提高了自动导引车系统的实时性和导航精度.