[发明专利]多台AGV组合导航的协同路径规划方法

说明书

本发明公开了一种多台AGV组合导航的协同路径规划方法，所述方法包括：根据车间布局提取生产车间中节点坐标，节点关系以离线生成最短路径库；基于微遗传算法在线生成运行最短路径；基于时间窗实时进行在线路径规划。本发明提供一种多台AGV组合导航的协同路径规划方法，综合运行路线最短、消耗能量最少、所用时间最少等影响因素，可以实现降低调度系统的求解负担。

技术领域

本发明涉及自动运输车技术领域，尤其涉及一种多台AGV组合导航的协同路径规划方法。

背景技术

AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写，即“自动导引运输车”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。AGV组合导航技术一般通过两步定位，第一步为粗定位，采用柔性高、精度低的导引方式初步定位，确定AGV的当前位置；第二步为精定位，通过技术成熟、可靠性髙、成本低的导引方式进行误差矫正，提高AGV的定位精度。组合导航作为导航技术发展的重要方向之一，目前在汽车、航海、航空、航天等领域得到广泛运用。

而如何实现多AGV组合导航的协同工作一直是现阶段研究的热点也是难点。基于性能指标，如运行路线最短、消耗能量最少、所用时间最少等，实时高效地规划出一条最优路径或次优路径用于车辆导航，并能处理随化性障碍、车辆之间的冲突等临时事件，造成调度系统的求解负担。因此，解决调度系统的调节负担是本领域技术人员需要首先解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多台AGV组合导航的协同路径规划方法，综合运行路线最短、消耗能量最少、所用时间最少等影响因素，可以实现降低调度系统的求解负担。

本发明公开的多台AGV组合导航的协同路径规划方法所采用的技术方案是:

一种多台AGV组合导航的协同路径规划方法，所述方法包括：

根据车间布局提取生产车间中节点坐标，节点关系以离线生成最短路径库；

基于微遗传算法在线生成运行最短路径；

基于时间窗实时进行在线路径规划。

作为优选方案，所述根据车间布局提取生产车间中节点坐标，节点关系以离线生成最短路径库步骤中，生成包含车间路径信息的邻接矩阵，在此基础上调用Dijkstra算法生成任意两个节点间的最短路径，然后依次去掉最短路径中一条边再反复调用Dijkstra算法生成m条最短路径，最终生成最短路径库，其中：

当m≤k时，路径第一条为最短路径，其余按搜索先后顺序进行排列；

当m＞k时，路径第一条仍为最短路径，保存最先搜索到的前k条路径，然后将新搜到的路径与己保存的路径长度作对比，剔除路径长度最长的路径。

作为优选方案，所述最终生成最短路径库的具体步骤如下：

(1)根据车间地图中节点坐标信息，节点关系信息，先生成包含车间路段实际信息邻接矩阵；

(2)采用经典的Dijkstra算法求出起始站点i到目标站点j的最短路径，并将相应节点信息储存在包含路径库信息矩阵中，记录的信息包括路段中节点数目、路段数目、路段长度，其中存储形式为path(i，j，1)，表示为起始站点i到目标站点j的搜索到第一条路径；

(3)统计当前备选路径数目，判断当前备选路径数目是否大于设定的备选路径数目最大值，是则转向(4)，否则转向(5)；

(4)对当前路径集L按长度进行排序，剔除路径长度最长的路径，保证备选路径数为预先设定的数目，提高在线调度时的搜索效率；

(5)根据最短路径上的路段信息，判断是否可继续生成新的路段，是转向(6)，否则转(7)；