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申请/专利权人:南京航空航天大学;天奇自动化工程股份有限公司
摘要:本发明为基于路径方案和通行优先权协同进化的多AGV路径规划方法,属于智能制造领域。当执行了任务分配操作时,首先,获得任务分配方案和任务执行顺序;然后,形成初始种群,初始种群由初始通行优先权子种群和初始路径方案子种群组成,前者为基于任务分配策略形成的任务分层表,根据通行优先权随机解生成规则,而形成,后者为根据路径方案随机解生成规则而形成;最后,运用智能优化算法迭代计算,获得多AGV路径规划方案。本方法为存在多AGV协同搬运任务的复杂大型设备装配线提供了一种有效的多AGV路径规划方法;且相比于现有研究中的方法,本发明公开的方法中路径方案和通行优先权均是迭代变化的,更有机会获得最优的多AGV路径规划方案。
主权项:1.基于路径方案和通行优先权协同进化的多AGV路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:判断AGV是否执行了任务分配操作,若是,获得任务分配方案和任务执行顺序,进入步骤2,若否,进入步骤1;所述任务分配方案,为各任务与各AGV间的分配关系;步骤2:根据任务分层策略,形成由多层任务层组成的任务分层表;所述任务分层表,存放有参与本次任务分配操作的所有任务;所述任务,包含单AGV搬运任务和多AGV协同搬运任务;所述单AGV搬运任务,由一个取货子任务和一个送货子任务组成;所述多AGV协同搬运任务,由多个取货子任务和一个送货子任务组成;所述取货子任务,为任务的一个执行AGV从所在位置到任务的物料装载点的行驶任务;所述送货子任务,为任务的所有执行AGV从物料装载点到物料卸载点的行驶任务;步骤3:基于所述任务分层表,根据通行优先权随机解生成规则,随机生成多个通行优先权解,形成初始通行优先权子种群;所述通行优先权解,由所有任务的子任务的通行优先权的编码组成;所述子任务的通行优先权,为当多个执行子任务的AGV间存在路径冲突时,各AGV获得冲突路径段的路径使用权的优先级;步骤4:根据路径方案随机解生成规则,随机生成多个路径方案解,形成初始路径方案子种群;所述路径方案解,由所有任务的子任务的路径方案的编码组成;步骤5:形成由初始通行优先权子种群和初始路径方案子种群构成的初始种群,根据适应度求解法计算初始种群中各解的适应度,并确定各解的配对解;所述通行优先权子种群与所述路径方案子种群,互为彼此的互补子种群;所述适应度求解法,具体为:当求解一个子种群中一个解的适应度时,首先将该解与互补子种群中每个解逐一配对形成完整个体,接着解码完整个体得到各子任务的路径方案和通行优先权,检测存在的路径冲突,并基于子任务的通行优先权调整存在冲突的多个子任务对冲突路径的占用时间窗,从而避免路径冲突,然后计算所有个体的适应度,最后以所有完整个体中的最优个体的适应度为该解的适应度值;所述配对解,为与一个解形成最优个体的互补子种群的解;步骤6:运用改进的蜜獾算法迭代更新种群,直到满足终止条件,输出最优解及其配对解,解码获得由各子任务的路径方案和各子任务的通行优先权组成的多AGV路径规划方案。
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