基于訂單分批的多AGV路徑規(guī)劃與避障研究

基于訂單分批的多AGV路徑規(guī)劃與避障研究基于訂單分批的多AGV路徑規(guī)劃與避障研究

摘要：隨著物流行業(yè)的發(fā)展和自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，多AGV（AutomatedGuidedVehicle，自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)）系統(tǒng)作為一種高效的物流搬運(yùn)解決方案被廣泛采用。然而，多AGV系統(tǒng)中的路徑規(guī)劃與避障問(wèn)題一直是研究的熱點(diǎn)之一。本文基于訂單分批的思想，研究了多AGV系統(tǒng)中的路徑規(guī)劃與避障問(wèn)題，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。

第一章引言

1.1背景

隨著電子商務(wù)的迅速發(fā)展，物流行業(yè)面臨著日益龐大的貨物搬運(yùn)需求，傳統(tǒng)的人力搬運(yùn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。因此，自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用成為提高物流效率的必然選擇。多AGV系統(tǒng)作為一種新型的自動(dòng)化搬運(yùn)設(shè)備，具有搬運(yùn)能力強(qiáng)、靈活性高、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于物流搬運(yùn)領(lǐng)域。

1.2問(wèn)題描述

在多AGV系統(tǒng)中，路徑規(guī)劃與避障是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題。傳統(tǒng)的路徑規(guī)劃算法往往只考慮到各AGV之間的碰撞避免，忽略了貨物的組織和調(diào)度問(wèn)題。而訂單分批作為一種常用的物流管理策略，能夠合理地對(duì)貨物進(jìn)行組織和調(diào)度，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，我們基于訂單分批的思想，研究了多AGV系統(tǒng)中的路徑規(guī)劃與避障問(wèn)題。

第二章相關(guān)工作綜述

2.1多AGV路徑規(guī)劃

多AGV路徑規(guī)劃算法是多AGV系統(tǒng)中研究的重點(diǎn)之一。常用的多AGV路徑規(guī)劃算法包括遺傳算法、模擬退火算法、蟻群算法等。這些算法通過(guò)優(yōu)化AGV的運(yùn)行路徑，使得系統(tǒng)的搬運(yùn)效率得到提高。

2.2AGV避障算法

AGV避障算法是多AGV系統(tǒng)中另一個(gè)重要的研究方向?，F(xiàn)有的AGV避障算法主要包括基于傳感器的避障算法和基于視覺(jué)的避障算法。這些算法通過(guò)感知環(huán)境中的障礙物，并通過(guò)規(guī)劃避障路徑來(lái)避免碰撞。

第三章基于訂單分批的多AGV路徑規(guī)劃與避障方法

3.1系統(tǒng)框架

本文提出了一種基于訂單分批的多AGV路徑規(guī)劃與避障方法。系統(tǒng)框架包括訂單分批模塊、路徑規(guī)劃模塊和避障模塊。訂單分批模塊根據(jù)訂單的時(shí)間窗口和貨物屬性進(jìn)行分批，將相近的貨物分為一批。路徑規(guī)劃模塊基于貨物的分批信息，采用遺傳算法進(jìn)行路徑規(guī)劃。避障模塊基于傳感器感知環(huán)境中的障礙物，采用規(guī)劃避障路徑避免碰撞。

3.2算法設(shè)計(jì)

路徑規(guī)劃算法采用遺傳算法，具體包括初始化種群、適應(yīng)度計(jì)算、選擇、交叉、變異等步驟。遺傳算法通過(guò)迭代優(yōu)化AGV的運(yùn)行路徑，使得系統(tǒng)的搬運(yùn)效率得到提高。

避障算法采用基于傳感器的避障算法。傳感器能夠感知環(huán)境中的障礙物，并傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)規(guī)劃避障路徑來(lái)避免碰撞。

第四章仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

本文采用MATLAB軟件進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于訂單分批的多AGV路徑規(guī)劃與避障方法能夠有效地提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少AGV之間的碰撞，提高貨物的搬運(yùn)效率。

第五章結(jié)論與展望

本文基于訂單分批的思想，研究了多AGV系統(tǒng)中的路徑規(guī)劃與避障問(wèn)題。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性和可行性。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化算法，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，并將該方法應(yīng)用于實(shí)際的物流系統(tǒng)中。

本文基于訂單分批的思想，研究了多AGV系統(tǒng)中的路徑規(guī)劃與避障問(wèn)題。通過(guò)采用遺傳算法進(jìn)行路徑規(guī)劃和基于傳感器的避障算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方法的有效性和可行性。該方法能夠有