面向智能仓储环境的多机器人调度系统研究
发布时间：2021-11-22 20:00
近年来,互联网的快速发展使得物流行业的规模迅速壮大,传统仓储物流高成本、低效率的现状已经无法满足其快速发展的需求。继亚马逊公司将Kiva机器人系统成功应用于仓储物流之后,用移动机器人代替人工搬运的智能仓储系统成为当今物流行业的主流。本文通过对智能仓储系统中多机器人路径规划和任务分配的研究,最终建立一个能够实现多机器人智能调度的仿真系统。主要内容如下:首先,本文从单个机器人的路径规划入手,通过程序进行了A*算法的可视化仿真,同时通过搭建基于ROS的机器人系统进行单个机器人的自主导航实验,验证了A*算法的可行性。在此基础上,对于多机器人同时运行时可能发生碰撞的问题,针对不同的碰撞方式,提出基于交通规则和预约表的策略。设计算法的仿真实验,验证了此方法的有效性。其次,对于多机器人中的另一重要问题,任务分配进行研究,任务分配的目的是通过对任务的整体规划来优化系统的执行效率。本文利用栅格法建立了智能仓储系统的模型,并在栅格模型的基础上通过数学描述得到任务分配的评价指标,以此提出基于时间和路径加权的拍卖法分配方法。设计算法的仿真实验,对不同任务分配算法的结果进行比较分析,验证了改进的算法整体效果更好...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物流作业方式的发展
燕山大学工程硕士学位论文-4-图1-3亚马逊的Kiva机器人2015年，硅谷机器人公司FetchRobotics发布两款针对仓储的拣货机器人产品Fetch和Freight，两者通过协作完成货物的拣选和搬运。如图1-4所示，Fetch是一个可以移动的机械手，主要负责进行货物的拣眩首先Fetch自主移动到目标货架处，利用视觉技术识别到相应产品，然后通过机械手将其取下放置到Freight机器人中，但Fetch在抓取物品时存在精度低和效率低的问题，在技术方面还需要逐步改进。Freight主要负责货物的运输，类似Kiva机器人，可以自主规划路线到达目标点，同时还有自动回充功能，两者协同工作保证了整个仓储系统实现无人化。图1-4Fetch和Freight机器人
燕山大学工程硕士学位论文-4-图1-3亚马逊的Kiva机器人2015年，硅谷机器人公司FetchRobotics发布两款针对仓储的拣货机器人产品Fetch和Freight，两者通过协作完成货物的拣选和搬运。如图1-4所示，Fetch是一个可以移动的机械手，主要负责进行货物的拣眩首先Fetch自主移动到目标货架处，利用视觉技术识别到相应产品，然后通过机械手将其取下放置到Freight机器人中，但Fetch在抓取物品时存在精度低和效率低的问题，在技术方面还需要逐步改进。Freight主要负责货物的运输，类似Kiva机器人，可以自主规划路线到达目标点，同时还有自动回充功能，两者协同工作保证了整个仓储系统实现无人化。图1-4Fetch和Freight机器人
【参考文献】：
期刊论文
[1]多仓储机器人协同路径规划与作业避碰[J]. 夏清松,唐秋华,张利平. 信息与控制. 2019(01)
[2]基于改进A*算法优化的移动机器人路径规划研究[J]. 陈豪,李勇,罗靖迪. 自动化与仪器仪表. 2018(12)
[3]智能仓库中的多机器人协同路径规划方法[J]. 张丹露,孙小勇,傅顺,郑彬. 计算机集成制造系统. 2018(02)
[4]快件分拣机器人群的路径规划及智能调度[J]. 杨友良,胡少辉,赵丽宏. 华北理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]A*算法的改进及其在AGV路径规划中的应用[J]. 卫珊,王凌,王斌锐,任海军,杨永帅,刘绪乐,丁沣城. 自动化仪表. 2017(11)
[6]极智嘉Geek+:机器人智能物流专家[J]. 李姗姗. 中国商界. 2017(08)
[7]基于智能仓储多AGV的地图构建和调度算法研究[J]. 邱歌,欧晨曦,韩廷睿. 工业控制计算机. 2016(12)
[8]基于人工势场法的路径规划方法研究及展望[J]. 张殿富,刘福. 计算机工程与科学. 2013(06)
[9]仓储机器人的应用现状与发展战略探讨[J]. 邹爽心. 物流工程与管理. 2013(06)
[10]A*算法在移动机器人路径规划中的应用[J]. 张少鹏,王现康,段坚. 机械工程与自动化. 2012(06)
硕士论文
[1]仓储作业中多搬运机器人动态路径规划研究[D]. 王鑫淼.北京交通大学 2019
[2]智能仓库多移动机器人拣货路径规划研究[D]. 申栋栋.北京交通大学 2019
[3]基于ROS的移动机器人系统平台的设计与实现[D]. 曾俊皓.华南理工大学 2018
[4]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
[5]智能仓储多机器人的路径规划研究[D]. 赵宾锋.长春理工大学 2018
[6]AGV系统路径规划与调度算法研究[D]. 梁建刚.北京邮电大学 2018
[7]面向智能仓储的多机器人任务分配与路径规划研究[D]. 李荣华.哈尔滨工业大学 2017
[8]基于ROS的移动机器人建图导航技术研究[D]. 许玉龙.哈尔滨工业大学 2017
[9]仓储系统中机器人小车路径规划算法研究[D]. 高小杰.北京邮电大学 2017
[10]基于AGV的物流中心货物自动运输路径规划的研究[D]. 张坤.华南理工大学 2017
本文编号：3512354
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物流作业方式的发展
燕山大学工程硕士学位论文-4-图1-3亚马逊的Kiva机器人2015年，硅谷机器人公司FetchRobotics发布两款针对仓储的拣货机器人产品Fetch和Freight，两者通过协作完成货物的拣选和搬运。如图1-4所示，Fetch是一个可以移动的机械手，主要负责进行货物的拣眩首先Fetch自主移动到目标货架处，利用视觉技术识别到相应产品，然后通过机械手将其取下放置到Freight机器人中，但Fetch在抓取物品时存在精度低和效率低的问题，在技术方面还需要逐步改进。Freight主要负责货物的运输，类似Kiva机器人，可以自主规划路线到达目标点，同时还有自动回充功能，两者协同工作保证了整个仓储系统实现无人化。图1-4Fetch和Freight机器人
燕山大学工程硕士学位论文-4-图1-3亚马逊的Kiva机器人2015年，硅谷机器人公司FetchRobotics发布两款针对仓储的拣货机器人产品Fetch和Freight，两者通过协作完成货物的拣选和搬运。如图1-4所示，Fetch是一个可以移动的机械手，主要负责进行货物的拣眩首先Fetch自主移动到目标货架处，利用视觉技术识别到相应产品，然后通过机械手将其取下放置到Freight机器人中，但Fetch在抓取物品时存在精度低和效率低的问题，在技术方面还需要逐步改进。Freight主要负责货物的运输，类似Kiva机器人，可以自主规划路线到达目标点，同时还有自动回充功能，两者协同工作保证了整个仓储系统实现无人化。图1-4Fetch和Freight机器人
【参考文献】：
期刊论文
[1]多仓储机器人协同路径规划与作业避碰[J]. 夏清松,唐秋华,张利平. 信息与控制. 2019(01)
[2]基于改进A*算法优化的移动机器人路径规划研究[J]. 陈豪,李勇,罗靖迪. 自动化与仪器仪表. 2018(12)
[3]智能仓库中的多机器人协同路径规划方法[J]. 张丹露,孙小勇,傅顺,郑彬. 计算机集成制造系统. 2018(02)
[4]快件分拣机器人群的路径规划及智能调度[J]. 杨友良,胡少辉,赵丽宏. 华北理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]A*算法的改进及其在AGV路径规划中的应用[J]. 卫珊,王凌,王斌锐,任海军,杨永帅,刘绪乐,丁沣城. 自动化仪表. 2017(11)
[6]极智嘉Geek+:机器人智能物流专家[J]. 李姗姗. 中国商界. 2017(08)
[7]基于智能仓储多AGV的地图构建和调度算法研究[J]. 邱歌,欧晨曦,韩廷睿. 工业控制计算机. 2016(12)
[8]基于人工势场法的路径规划方法研究及展望[J]. 张殿富,刘福. 计算机工程与科学. 2013(06)
[9]仓储机器人的应用现状与发展战略探讨[J]. 邹爽心. 物流工程与管理. 2013(06)
[10]A*算法在移动机器人路径规划中的应用[J]. 张少鹏,王现康,段坚. 机械工程与自动化. 2012(06)
硕士论文
[1]仓储作业中多搬运机器人动态路径规划研究[D]. 王鑫淼.北京交通大学 2019
[2]智能仓库多移动机器人拣货路径规划研究[D]. 申栋栋.北京交通大学 2019
[3]基于ROS的移动机器人系统平台的设计与实现[D]. 曾俊皓.华南理工大学 2018
[4]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
[5]智能仓储多机器人的路径规划研究[D]. 赵宾锋.长春理工大学 2018
[6]AGV系统路径规划与调度算法研究[D]. 梁建刚.北京邮电大学 2018
[7]面向智能仓储的多机器人任务分配与路径规划研究[D]. 李荣华.哈尔滨工业大学 2017
[8]基于ROS的移动机器人建图导航技术研究[D]. 许玉龙.哈尔滨工业大学 2017
[9]仓储系统中机器人小车路径规划算法研究[D]. 高小杰.北京邮电大学 2017
[10]基于AGV的物流中心货物自动运输路径规划的研究[D]. 张坤.华南理工大学 2017
本文编号：3512354
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