本文關(guān)鍵詞：倉儲中多機器人作業(yè)的規(guī)劃與仿真

  更多相關(guān)文章： 移動式多機器人 倉儲作業(yè) 動態(tài)任務(wù)分配 路徑規(guī)劃 行為避障

【摘要】：近些年來,不斷發(fā)展的物流行業(yè)對物流倉儲的自動化程度和作業(yè)能力提出了越來越高的要求,這使得能夠同時調(diào)度執(zhí)行任務(wù)的自主機器人團(tuán)隊扮演著一個越來越重要的角色。目前物流倉儲中大部分機器人團(tuán)隊調(diào)度都是采用集中調(diào)度的方式,而且機器人運行模式單一。但隨著物流業(yè)務(wù)激增,倉儲環(huán)境不斷發(fā)生變化,運行軌跡固定的機器人已經(jīng)無法滿足這一變化帶來的需求,因此機器人團(tuán)隊需要更多具備更高的靈活性和自主性。針對上述問題,本文開發(fā)了一套倉儲中多機器人貨物揀選的仿真系統(tǒng)。首先,針對倉儲中多個自主移動機器人揀選任務(wù)分配問題,本文在研究市場機制的合同網(wǎng)協(xié)議基礎(chǔ)上,提出了結(jié)合任務(wù)密度和動態(tài)合同網(wǎng)協(xié)議的動態(tài)任務(wù)分配。仿真結(jié)果表明該方法使得任務(wù)分配具有更好的實時性和有效性,提高了系統(tǒng)整體完成任務(wù)的效率。另外,對于多機器人系統(tǒng)另一個重點問題：多機器人路徑規(guī)劃,本文采用傳統(tǒng)的A*算法對多機器人進(jìn)行路徑規(guī)劃,使用柵格法對環(huán)境進(jìn)行建模,最終得到一條從起始點到目標(biāo)點的無碰撞路徑。第三,針對多機器人在執(zhí)行任務(wù)過程中可能會發(fā)生相互碰撞的問題,本文采用了一套基于行為規(guī)則的避障策略。不同于傳統(tǒng)的中央?yún)f(xié)調(diào)方式,該方法智能的依據(jù)機器人自身當(dāng)前狀態(tài)以及局部感知到的其他機器人狀態(tài)得出機器人的下一步走向,減少了中央?yún)f(xié)調(diào)計算帶來的耗費,使得機器人能夠快速避障,從而更快的完成揀選任務(wù)。最后,采用MFC仿真實驗驗證了本文所提出方案的可行性和有效性,以期為后續(xù)實現(xiàn)多機器人倉儲作業(yè)實際應(yīng)用提供可行方案。
【關(guān)鍵詞】：移動式多機器人 倉儲作業(yè) 動態(tài)任務(wù)分配 路徑規(guī)劃 行為避障
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 文獻(xiàn)綜述11-15
• 1.2.1 多機器人系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 多機器人任務(wù)分配現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 多機器人系統(tǒng)路徑規(guī)劃發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文研究主要內(nèi)容15-17
• 1.3.1 論文主要內(nèi)容15
• 1.3.2 思路及實現(xiàn)方案15-16
• 1.3.3 論文的結(jié)構(gòu)安排16-17
• 2 移動機器人任務(wù)分配和路徑規(guī)劃17-22
• 2.1 多機器人任務(wù)分配17-19
• 2.1.1 任務(wù)分配的分類17
• 2.1.2 任務(wù)分配的方法17-19
• 2.2 多機器人路徑規(guī)劃19-21
• 2.2.1 基于全局路徑規(guī)劃的方法19-20
• 2.2.2 基于局部路徑規(guī)劃的方法20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 3 多機器人系統(tǒng)任務(wù)分配策略和路徑規(guī)劃方法的設(shè)計22-38
• 3.1 多機器人系統(tǒng)作業(yè)流程22-23
• 3.2 多機器人系統(tǒng)任務(wù)分配策略設(shè)計23-28
• 3.2.1 基于就近策略的多機器人任務(wù)初始分配24-25
• 3.2.2 基于匈牙利方法的多機器人揀選站臺分配25-26
• 3.2.3 基于任務(wù)密度和合同網(wǎng)協(xié)議的機器人任務(wù)再分配26-28
• 3.3 多機器人的路徑規(guī)劃設(shè)計28-30
• 3.3.1 A~*算法的原理28-29
• 3.3.2 行為規(guī)則29-30
• 3.4 多機器人的避障策略設(shè)計30-37
• 3.4.1 機器人行為狀態(tài)30-31
• 3.4.2 避障規(guī)則31-36
• 3.4.3 死鎖與路徑重新規(guī)劃36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 4 多機器人仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)38-56
• 4.1 仿真界面設(shè)計38-39
• 4.2 仿真實現(xiàn)中抽象類設(shè)計39-43
• 4.3 多機器人系統(tǒng)任務(wù)分配實現(xiàn)43-48
• 4.3.1 多機器人任務(wù)初始分配43-44
• 4.3.2 機器人任務(wù)動態(tài)分配的實現(xiàn)44-48
• 4.3.3 多機器人線程的循環(huán)48
• 4.4 多機器人系統(tǒng)路徑規(guī)劃實現(xiàn)48-50
• 4.5 多機器人避障策略實現(xiàn)50-55
• 4.5.1 機器人探測范圍及前區(qū)50-51
• 4.5.2 碰撞檢測51
• 4.5.3 避碰規(guī)則51-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 5 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 論文主要內(nèi)容和成果56-57
• 5.2 論文不足和展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 作者簡歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果61-63
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集63

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