AGV群控技术研究
发布时间：2021-10-12 14:51
随着中国制造2025的提出,我国生产制造向着智能化、柔性化高速发展,自动引导小车（AGV）在柔性化制造系统中起着关键作用。AGV因其行走路线高柔性、高度自动化,对货物进行搬运时,不需要过多的人工干涉,适应多变的生产需求,大大解放了劳动力,提高了运输效率,节省了运输成本,对提高企业核心竞争力有着重要的作用。为了完成繁重搬运任务,通常采用多个AGV（通称AGV群）协同作业。本文结合某工厂车间的具体情况,对多AGV物流系统进行了通迅组网、任务分发、路径规划、调度管理等进行了研究。主要内容如下:首先,分析了生产车间的具体工况,研究现有通信系统的不足,设计了适用于多AGV物流系统的菊花链式通信网络拓扑结构,建立稳定、可靠的通信网络,保证AGV与调度系统的稳定、可靠、准确通讯;制定了多AGV物流系统各设备间的发布/订阅式通信机制,保证设备间的实时性;制定了轻量型的通信协议,缩短单次信息交互的时间,提高了信息交互的效率。其次,根据AGV的运行需求,制定多AGV系统的整体调度方案,采用拓扑地图法对车间地图进行建模;针对多AGV的任务分发提出了一种单AGV双任务的分配机制,控制不同种类任务交替执行;对于...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生产车间布局示意图
济南大学硕士学位论文7自动化物流系统包括生产流水线系统、码放管理系统、智能搬运系统、出入库输送系统、立体存储系统、信息识别系统、调度管理系统、计算机监控系统及其他辅助系统，而本课题研究的重点是调度管理系统和计算机监控系统。如图1.2所示。图1.2自动化物流系统1.4课题研究的主要内容本课题以时代焊机有限公司的焊机生产智能物流系统作为研究基础，对智能物流仓储系统的多AGV调度管理系统进行进一步研究，给出一套适用于该企业的调度系统，以及对这些AGV的实时状态进行监控。主要包括以下内容：第一章：分析AGV群控技术的研究背景与意义，从通信系统、调度策略和路径规划三个方面的国内外研究现状进行解读，同时概述了本课题的车间环境。第二章：通过对AGV数据传输的环境进行分析，制定了符合车间环境的通信信号覆盖方式，并且选择了合适的通信硬件设备将车间进行完全的信号覆盖；此外，制定了AGV间间接通信的发布/订阅机制，对所有AGV的数据进行统一处理；再者，为AGV间的通信制定了一个轻量型的通信协议，减少系统对数据的计算时间。第三章：根据特定工况下AGV群管理及控制需要，制定了静态调度与动态调度相结合的调度策略，其中包括静态的构建拓扑地图、分析可能存在的冲突、划分任务优先级、合理分配任务、调用Dijkstra算法进行路径规划、添加节点时间窗和制定AGV的
AGV群控技术研究12通常进行有线组网的无线路由器都为复合型设备，一般都要具备下面三个功能：1).能够作为路由器使用，连接两个不同的网络，即WAN口和LAN口分别连接不同网络；2).能够作为以太网交换机使用，为有线终端接入局域网提供条件；3).能够作为无线AP使用，为无线终端接入局域网提供条件。在图2.1所示的网络系统中，要求第一级无线路由器必须拥有这3个功能，而第二级无线路由器则并不具备路由的功能，仅仅充当交换机和无线AP使用即可。这是由于组建无线网络系统，需要将主无线路由器和副无线路由器设置在同一个无线局域网中，因此副无线路由器的WAN口是空的。图2.1有线组网方式（2）WDS组网如果在某一区域内由于条件限制而无法进行有线局域网线缆布设，导致没有有线Enternet覆盖的时候，可以选择利用WDS方法将多台无线路由器级联起来，进行无线网络的覆盖。WDS英语表达为WirelessDistributionSystem，又被称无线分布式系统，它能够将无线设备通过电磁波来进行桥接，能够延伸和扩展无线信号，具备无线网络的信号覆盖范围扩展的功能[41]。如图2.2所示是两台无线路由器使用WDS功能进行级联组网。在图2.2中，2台无线路由器通过WDS技术，由无线信号进行桥接中继，对较大区的域进行无线网络组网。在进行WDS网络组建时，要求所用的无线路由器都支持WDS功能，建议最好是选择同一家企业同一型号的设备，以达到最好的兼容性，同时避免因兼容性或者私有协议不同造成连接失败[41]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中兴通讯5G智慧工厂云化AGV应用解决方案[J]. 通信世界. 2019(29)
[2]多AGV定位和路径规划方法研究[J]. 孟祥忠,刘健,李鹏. 工业仪表与自动化装置. 2019(05)
[3]一种高可靠性串口通信协议的设计[J]. 李林. 现代导航. 2019(04)
[4]固定节点AGV系统调度方案分层优化算法研究[J]. 陶艺辉,曹小华,袁智. 起重运输机械. 2019(11)
[5]汽车企业中多AGV通讯组网技术研究[J]. 王亮. 科技创新与应用. 2019(05)
[6]NY公司某仓库管理优化研究[J]. 林培思. 现代商贸工业. 2018(36)
[7]求解带时间窗动态车辆路径问题的改进蚁群算法[J]. 孙小军,介科伟. 大连理工大学学报. 2018(05)
[8]基于麦克纳姆的全向AGV自转与公转耦合控制算法[J]. 申爱民,赵志凌. 机械传动. 2018(09)
[9]AGV小车如何实现无线通讯?[J]. 世界电子元器件. 2018(09)
[10]求解双目标带时间窗车辆路径问题的蚁群算法[J]. 柴获,何瑞春,苏江省,宋宇博,代存杰,马昌喜. 交通运输系统工程与信息. 2018(04)
硕士论文
[1]多AGV系统的路径规划及交通调度策略研究[D]. 王鹤南.沈阳工业大学 2018
[2]自动化仓储调度系统中多AGV路径规划的研究与实现[D]. 刘敬一.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2018
[3]基于时间窗的拖挂式多AGV系统动态路径优化研究[D]. 王怡.吉林大学 2018
[4]带不确定时间窗的电商快递配送路径决策[D]. 王帅.河北大学 2018
[5]AGV调度策略与路径规划优化[D]. 崔敬伟.昆明理工大学 2018
[6]叉车式多AGV的路径规划[D]. 夏茂栩.西华大学 2018
[7]烟厂自动化辅料库多AGV路径规划研究[D]. 张萌萌.昆明理工大学 2018
[8]基于运动控制器的立体仓库堆垛机控制与管理系统研究[D]. 李玉忠.济南大学 2017
[9]基于多AGV的智能仓储调度系统研发[D]. 邱歌.浙江大学 2017
[10]ZigBee网络路由算法的研究与改进[D]. 李永尚.南京邮电大学 2016
本文编号：3432787
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生产车间布局示意图
济南大学硕士学位论文7自动化物流系统包括生产流水线系统、码放管理系统、智能搬运系统、出入库输送系统、立体存储系统、信息识别系统、调度管理系统、计算机监控系统及其他辅助系统，而本课题研究的重点是调度管理系统和计算机监控系统。如图1.2所示。图1.2自动化物流系统1.4课题研究的主要内容本课题以时代焊机有限公司的焊机生产智能物流系统作为研究基础，对智能物流仓储系统的多AGV调度管理系统进行进一步研究，给出一套适用于该企业的调度系统，以及对这些AGV的实时状态进行监控。主要包括以下内容：第一章：分析AGV群控技术的研究背景与意义，从通信系统、调度策略和路径规划三个方面的国内外研究现状进行解读，同时概述了本课题的车间环境。第二章：通过对AGV数据传输的环境进行分析，制定了符合车间环境的通信信号覆盖方式，并且选择了合适的通信硬件设备将车间进行完全的信号覆盖；此外，制定了AGV间间接通信的发布/订阅机制，对所有AGV的数据进行统一处理；再者，为AGV间的通信制定了一个轻量型的通信协议，减少系统对数据的计算时间。第三章：根据特定工况下AGV群管理及控制需要，制定了静态调度与动态调度相结合的调度策略，其中包括静态的构建拓扑地图、分析可能存在的冲突、划分任务优先级、合理分配任务、调用Dijkstra算法进行路径规划、添加节点时间窗和制定AGV的
AGV群控技术研究12通常进行有线组网的无线路由器都为复合型设备，一般都要具备下面三个功能：1).能够作为路由器使用，连接两个不同的网络，即WAN口和LAN口分别连接不同网络；2).能够作为以太网交换机使用，为有线终端接入局域网提供条件；3).能够作为无线AP使用，为无线终端接入局域网提供条件。在图2.1所示的网络系统中，要求第一级无线路由器必须拥有这3个功能，而第二级无线路由器则并不具备路由的功能，仅仅充当交换机和无线AP使用即可。这是由于组建无线网络系统，需要将主无线路由器和副无线路由器设置在同一个无线局域网中，因此副无线路由器的WAN口是空的。图2.1有线组网方式（2）WDS组网如果在某一区域内由于条件限制而无法进行有线局域网线缆布设，导致没有有线Enternet覆盖的时候，可以选择利用WDS方法将多台无线路由器级联起来，进行无线网络的覆盖。WDS英语表达为WirelessDistributionSystem，又被称无线分布式系统，它能够将无线设备通过电磁波来进行桥接，能够延伸和扩展无线信号，具备无线网络的信号覆盖范围扩展的功能[41]。如图2.2所示是两台无线路由器使用WDS功能进行级联组网。在图2.2中，2台无线路由器通过WDS技术，由无线信号进行桥接中继，对较大区的域进行无线网络组网。在进行WDS网络组建时，要求所用的无线路由器都支持WDS功能，建议最好是选择同一家企业同一型号的设备，以达到最好的兼容性，同时避免因兼容性或者私有协议不同造成连接失败[41]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中兴通讯5G智慧工厂云化AGV应用解决方案[J]. 通信世界. 2019(29)
[2]多AGV定位和路径规划方法研究[J]. 孟祥忠,刘健,李鹏. 工业仪表与自动化装置. 2019(05)
[3]一种高可靠性串口通信协议的设计[J]. 李林. 现代导航. 2019(04)
[4]固定节点AGV系统调度方案分层优化算法研究[J]. 陶艺辉,曹小华,袁智. 起重运输机械. 2019(11)
[5]汽车企业中多AGV通讯组网技术研究[J]. 王亮. 科技创新与应用. 2019(05)
[6]NY公司某仓库管理优化研究[J]. 林培思. 现代商贸工业. 2018(36)
[7]求解带时间窗动态车辆路径问题的改进蚁群算法[J]. 孙小军,介科伟. 大连理工大学学报. 2018(05)
[8]基于麦克纳姆的全向AGV自转与公转耦合控制算法[J]. 申爱民,赵志凌. 机械传动. 2018(09)
[9]AGV小车如何实现无线通讯?[J]. 世界电子元器件. 2018(09)
[10]求解双目标带时间窗车辆路径问题的蚁群算法[J]. 柴获,何瑞春,苏江省,宋宇博,代存杰,马昌喜. 交通运输系统工程与信息. 2018(04)
硕士论文
[1]多AGV系统的路径规划及交通调度策略研究[D]. 王鹤南.沈阳工业大学 2018
[2]自动化仓储调度系统中多AGV路径规划的研究与实现[D]. 刘敬一.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2018
[3]基于时间窗的拖挂式多AGV系统动态路径优化研究[D]. 王怡.吉林大学 2018
[4]带不确定时间窗的电商快递配送路径决策[D]. 王帅.河北大学 2018
[5]AGV调度策略与路径规划优化[D]. 崔敬伟.昆明理工大学 2018
[6]叉车式多AGV的路径规划[D]. 夏茂栩.西华大学 2018
[7]烟厂自动化辅料库多AGV路径规划研究[D]. 张萌萌.昆明理工大学 2018
[8]基于运动控制器的立体仓库堆垛机控制与管理系统研究[D]. 李玉忠.济南大学 2017
[9]基于多AGV的智能仓储调度系统研发[D]. 邱歌.浙江大学 2017
[10]ZigBee网络路由算法的研究与改进[D]. 李永尚.南京邮电大学 2016
本文编号：3432787
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