【摘要】：醫(yī)用RGV(Rail Guided Vehicle)是醫(yī)院軌道物流傳輸系統(tǒng)中的運(yùn)輸載體。隨著現(xiàn)代化醫(yī)院建設(shè)規(guī)模的日益增大,單RGV系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足醫(yī)院運(yùn)輸需求,多RGV系統(tǒng)將得到更為廣泛的應(yīng)用。本文在現(xiàn)有醫(yī)院軌道物流傳輸系統(tǒng)硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,比照多AGV(Automated Guided Vehicle)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,對(duì)多RGV系統(tǒng)的集群控制及運(yùn)行仿真技術(shù)進(jìn)行了研究。主要研究成果及創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)總結(jié)分析多AGV系統(tǒng)控制體系結(jié)構(gòu),指出了集中式系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),建立了基于區(qū)域自治控制模型的多RGV控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),并根據(jù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及消息流程,提出了基于ZigBee技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的通信方案。(2)針對(duì)大型醫(yī)院軌道物流傳輸系統(tǒng),采用圖論的方法對(duì)多RGV運(yùn)行地圖進(jìn)行了建模,進(jìn)而通過(guò)引入邊緣節(jié)點(diǎn)以及進(jìn)行區(qū)域劃分,構(gòu)建了區(qū)域自治地圖模型。(3)在對(duì)物流任務(wù)進(jìn)行分解和對(duì)傳統(tǒng)的集中式規(guī)劃算法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一種增加啟發(fā)式策略的分布式兩階段動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃算法,同時(shí)提出了基于等待時(shí)間最短原則的車輛分配策略與基于最短行駛距離的空車調(diào)度策略,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明了所提出的算法與策略具有較高的運(yùn)行效率。(4)基于OSG(OpenSceneGraph)三維渲染引擎,開(kāi)發(fā)了多RGV三維運(yùn)行仿真平臺(tái),完成了多RGV系統(tǒng)中央虛擬監(jiān)控軟件、區(qū)域控制器軟件、站點(diǎn)控制器軟件、虛擬小車仿真控制器的開(kāi)發(fā),搭建了半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)所設(shè)計(jì)的集群控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院軌道物流傳輸系統(tǒng)的可視化監(jiān)控,并證明了所提出的技術(shù)方法的正確性。
【圖文】：

在我國(guó)傳統(tǒng)的醫(yī)院物流傳輸形式多為“人手+手推車+電梯”實(shí)現(xiàn)[1]。這種物流式嚴(yán)重影響了院內(nèi)物資傳輸?shù)男�，同時(shí)在安全性、可靠性、衛(wèi)生性上都存在著極大弊端，以適應(yīng)現(xiàn)代化大型醫(yī)院的物流傳輸需求。發(fā)達(dá)國(guó)家由于人工成本較高，因而在物流傳輸系統(tǒng)的領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)間較早，自 20 世紀(jì) 60 代起便將自動(dòng)化物流傳輸系統(tǒng)引入了醫(yī)院，且應(yīng)用廣泛、類型齊全[2]。資料顯示，截至 20 世末歐洲便有超過(guò) 1 萬(wàn)套自動(dòng)化物流傳輸系統(tǒng)投入使用，日本也有超過(guò) 3000 家醫(yī)院裝備了類似系統(tǒng)。如圖 1.1 所示，常見(jiàn)的醫(yī)院物流傳輸系統(tǒng)主要包括軌道式物流傳輸系統(tǒng)、氣動(dòng)式管道流傳輸系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)式傳輸系統(tǒng)、以及箱式物流傳輸系統(tǒng)[3]。(a)軌道式物流傳輸系統(tǒng) (b)管道式物流傳輸系統(tǒng)

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖 1.2 醫(yī)院軌道物流傳輸系統(tǒng)組成示意圖1.2.2 自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀由于無(wú)需架設(shè)軌道，且導(dǎo)引方式、驅(qū)動(dòng)形式多種多樣[7]，如圖 1.3 所示，相比醫(yī)院軌道物流運(yùn)輸系統(tǒng)僅在醫(yī)院物流領(lǐng)域具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)系統(tǒng)在各行各業(yè)都有廣泛應(yīng)用，其中最為常見(jiàn)的兩個(gè)行業(yè)是制造業(yè)和物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)。在制造業(yè)中，由于多個(gè) AGV 可組成柔性物流搬運(yùn)系統(tǒng)，并協(xié)作完成生產(chǎn)線上的物流搬運(yùn)任務(wù)，因而可以很大程度提高生產(chǎn)效率。在物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)中，近年來(lái)電商行業(yè)的蓬勃發(fā)展促使自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的規(guī)模日益龐大，導(dǎo)致為完成物流任務(wù)所需配置的 AGV 數(shù)量也日益增多。如何在倉(cāng)庫(kù)規(guī)模的不斷擴(kuò)建和訂單任務(wù)數(shù)量指數(shù)式增長(zhǎng)情況下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模任務(wù)的快速響應(yīng)和多機(jī)器人執(zhí)行運(yùn)輸任務(wù)的實(shí)時(shí)性及高效性，，是未來(lái)的主要研究目標(biāo)[8]。目前在物流倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外應(yīng)用比較成熟的AGV運(yùn)輸系統(tǒng)主要包括亞馬遜的Kiva 系統(tǒng)及阿里的菜鳥物流，�？低暤内淠皺C(jī)器人系統(tǒng)等。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2635877