agv自动运输系统调度及路径规划的研究.pdf

中图书分类号:TP242 学校代码:10213
国际图书分类号:625 密级:公开




工学硕士学位论文

AGV 自动运输系统调度及路径规划的研究
(应用型)





硕士研究生: 冯海双
导师: 吕民副教授
申请学位: 工程硕士
学科: 机械电子工程
所在单位: 机电工程学院
答辩日期: 2013 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index: TP242
: 625



Dissertation for the Master Degree in Engineering


RESEARCH ON SCHEDULING AND
PATH PLANNING OF AGV AUTOMATIC
TRANSPORT SYSTEM
(Application)




Candidate: Feng Haishuang
Supervisor: Associate Prof. Lv Min
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Mechatronics Engineering
Affiliation: School of Mechatronics
Date of Defence: July, 2013
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
随着企业信息集成化的发展,AGV 自动运输系统作为物流信息化、自动化的
重要手段,得到广泛应用。传统的车间物流运输大部分由传送带、人力推车等组
成,一方面物流输送效率低下,上下游工序之间不能很好的衔接;另一方面,随
着劳动力价格的上升,现有系统人力成本急剧增加。AGV 自动运输系统则不存在
传统车间物流运输的局限性,实现了物流信息化,在企业信息化建设、降低人力
成本、提高企业效益等方面作用巨大。
目前,AGV 车身大多采用模块化设计,AGV 厂家在自行设计的基础上购买相
应的部件,进行组装。因而 AGV 车体的设计制造技术很容易被掌握,相对而言,
AGV 自动运输管理系统才是整个系统的技术核心,即使相同的 AGV 车辆,在不
同的管理系统调度下,系统效率也不尽相同。有鉴于此,本文对于 AGV 自动运输
管理系统的主要算法:多 AGV 调度算法和路径规划算法进行了研究,为管理系统
的设计和实现提供理论基础。本文主要研究内容如下:
首先,研究不同的路径引导方式、地图建模方法,解决电子地图的设计问题。
在此基础上,分析遗传算法等单 AGV 路径规划算法特点,结合系统稳定性、实时
性等方面的需求,采用 A*算法求解 AGV 最短路径。
其次,根据系统实际需要,结合多指标调度理论,采用 AGV 利用率和路径长
度作为调度性能指标。进而研究调度过程中的系统冲突并给出解决方案。
然后,在单 AGV 路径规划的基础上,对多 AGV 系统的路径规划算法进行研
究。分析各算法特点,选择基于有向图的算法进行多 AGV 路径规划。
最后,结合 AGV 调度及路径规划的相关理论,在 VC++ 环境下,开发 AGV
自动运输调度系统,并对其进行应用验证。

关键词:AGV;任务调度;路径规划
- I -
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
With the development of enterprise information integration, AGVs are widely used
in materials handling systems for logistics automation. Most of the traditional workshop
logistics are transported by the conveyor, human carts, etc. There are two disadvantages
of the logistics mode: First, the logistics delivery is inefficient, in other words the
linkage between upstream and downstream processes is not good; second, as the