發(fā)布時(shí)間：2020-04-06 08:48

【摘要】：隨著電子商務(wù)的發(fā)展,為倉(cāng)庫(kù)貨物配送中心迎來(lái)新的需求和機(jī)遇。其搬運(yùn)單位小型化,品種多、批量小、批次多、周期短,傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)貨物配送中心在應(yīng)用過(guò)程中不斷出現(xiàn)各種的弊端,很難再滿(mǎn)足新的需求,基于機(jī)器人的倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化搬運(yùn)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)多倉(cāng)庫(kù)貨物搬運(yùn)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)的問(wèn)題,及如何能高效的運(yùn)動(dòng)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)的研究。并結(jié)合相關(guān)研究資料和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件,設(shè)計(jì)了倉(cāng)庫(kù)貨物多搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng),用模擬仿真軟件來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)調(diào)度算法進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行如下研究工作:(1)搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),包括貨物搬運(yùn)機(jī)器人的分析、倉(cāng)庫(kù)貨物貨架設(shè)計(jì)和搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)整體設(shè)計(jì),分別分析設(shè)計(jì)了搬運(yùn)機(jī)器人的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),包括搬運(yùn)機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)、搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、巡線(xiàn)功能和NFC讀取模塊功能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),以及搬運(yùn)機(jī)器人通信層軟件、機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)方面本文提出了慣性導(dǎo)航加NFC標(biāo)記點(diǎn)校正的算法方案,僅需在柵格區(qū)域鋪設(shè)NFC標(biāo)簽,避免了傳統(tǒng)的導(dǎo)航線(xiàn)路的敷設(shè),提高了倉(cāng)庫(kù)部署效率,降低了維護(hù)成本。(2)在多機(jī)器人運(yùn)動(dòng)調(diào)度任務(wù)分配方面,分析系統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)貨物的儲(chǔ)存、運(yùn)動(dòng)調(diào)度相關(guān)數(shù)學(xué)建模和系統(tǒng)多機(jī)器人任務(wù)的問(wèn)題,提出了按目標(biāo)貨架順序分配方法、目標(biāo)貨架就近分配方法和基于市場(chǎng)拍賣(mài)法的擁堵概率補(bǔ)償競(jìng)價(jià)算法的三種運(yùn)動(dòng)調(diào)度分配方法,并詳細(xì)闡述擁堵概率補(bǔ)償競(jìng)價(jià)算法,提出貨架的擁堵概率的概念和概率補(bǔ)償關(guān)聯(lián)函數(shù),有效解決在倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)多機(jī)器人調(diào)度分配任務(wù)中的擁堵問(wèn)題,提高了計(jì)算效率。(3)針對(duì)在多機(jī)器人運(yùn)動(dòng)調(diào)度過(guò)程中的路徑規(guī)劃問(wèn)題,本文在基于傳統(tǒng)的A*算法的原理上,指出傳統(tǒng)A*算法在本系統(tǒng)中不能實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人路徑規(guī)劃的問(wèn)題,結(jié)合傳統(tǒng)A*算法的啟發(fā)函數(shù),提出柵格占用率概念,并加權(quán)到啟發(fā)函數(shù),提出一種動(dòng)態(tài)加權(quán)A*算法,利用規(guī)定機(jī)器人在倉(cāng)庫(kù)中行駛方向的方法來(lái)解決擁堵及碰撞,有效解決多機(jī)器人的路徑規(guī)劃問(wèn)題,并進(jìn)行了動(dòng)態(tài)加權(quán)A*算法實(shí)現(xiàn)及相關(guān)仿真實(shí)驗(yàn)。(4)通過(guò)把多機(jī)器人任務(wù)調(diào)度分配和多機(jī)器人路徑規(guī)劃結(jié)合構(gòu)成運(yùn)動(dòng)調(diào)度算法,并利用仿真實(shí)驗(yàn)軟件平臺(tái),對(duì)本文提出的三種調(diào)度任務(wù)分配方法,結(jié)合動(dòng)態(tài)加權(quán)A*算法的路徑規(guī)劃進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),并得出相關(guān)結(jié)論。本文基于倉(cāng)庫(kù)貨物多搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)的研究,由仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用市場(chǎng)拍賣(mài)的擁堵概率補(bǔ)償競(jìng)價(jià)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)調(diào)度任務(wù)分配,并結(jié)合動(dòng)態(tài)加權(quán)A*算法的路徑規(guī)劃,證明了本文所研究的多搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)是可行的。
【圖文】：

圖 1-1 機(jī)器人主控盒機(jī)器人主要能在倉(cāng)庫(kù)中自由的行走，，并且托舉貨架后，機(jī)器人架產(chǎn)生晃動(dòng)，這些條件要求下，最好解決辦法是用麥克納姆輪人的驅(qū)動(dòng)底盤(pán)。如圖 1-2 所示。

麥克納母輪及底盤(pán)
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳菁們;;亞馬遜倉(cāng)庫(kù)Kiva機(jī)器人的應(yīng)用分析與前景展望[J];物流技術(shù)與應(yīng)用;2015年10期

2 沈博聞;于寧波;劉景泰;;倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人集群的智能調(diào)度和路徑規(guī)劃[J];智能系統(tǒng)學(xué)報(bào);2014年06期

3 段俊花;朱怡安;黃姝娟;陸偉;;多模態(tài)融合的多機(jī)器人任務(wù)分配算法研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

4 么立雙;蘇麗穎;李小鵬;;多機(jī)器人系統(tǒng)任務(wù)分配方式的研究與發(fā)展[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2013年10期

5 吳穎穎;吳耀華;;基于并行揀選的自動(dòng)揀選系統(tǒng)訂單拆分優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2012年10期

6 侯彬;李亞明;;麥克納姆輪技術(shù)及其在船用輪式設(shè)備中的應(yīng)用[J];船舶工程;2011年03期

7 李曉剛;劉晉浩;;碼垛機(jī)器人的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策[J];包裝工程;2011年03期

8 王雄志;王國(guó)慶;;旋轉(zhuǎn)貨架系統(tǒng)配貨作業(yè)優(yōu)化問(wèn)題啟發(fā)式算法[J];系統(tǒng)管理學(xué)報(bào);2009年02期

9 張崳;劉淑華;;多機(jī)器人任務(wù)分配的研究與進(jìn)展[J];智能系統(tǒng)學(xué)報(bào);2008年02期

10 常發(fā)亮;劉增曉;辛征;劉冬冬;;自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)揀選作業(yè)路徑優(yōu)化問(wèn)題研究[J];系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐;2007年02期

本文編號(hào)：2616286