【摘 要】
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随着我国由制造大国向制造强国的转变以及电子商务的蓬勃发展,仓储物流的应用越来越广,亟需提高仓储系统中柔性最高的AGVS（Automated Guided Vehicle System）性能,以提升物流运输效率、降低运输成本。本文从生产烟用滤棒的现有仓储AGVS着手,通过生产现场发掘存在的路径规划和任务调度问题并进行深入研究。全文主要的研究内容如下:（1）分析并设计了滤棒生产物流AGV系统的总体构架
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随着我国由制造大国向制造强国的转变以及电子商务的蓬勃发展,仓储物流的应用越来越广,亟需提高仓储系统中柔性最高的AGVS（Automated Guided Vehicle System）性能,以提升物流运输效率、降低运输成本。本文从生产烟用滤棒的现有仓储AGVS着手,通过生产现场发掘存在的路径规划和任务调度问题并进行深入研究。全文主要的研究内容如下:（1）分析并设计了滤棒生产物流AGV系统的总体构架,包含任务模块、路径模块、AGV状态监视模块、事件模块、通信模块等功能特性。对比地图建模方法,根据研究需求对路径进行预处理,并采用领域矩阵的方法实现了AGV拓扑地图创建。（2）基于改进A*算法的单AGV路径规划算法。对比分析了深度优先和广度优先搜索算法、Dijkstra算法和最佳优先搜索算。选用了A*启发式搜索算法作为本文单AGV路径规划算法,介绍了A*算法的工作原理,并针对仓储结构式地图特点,进行了减少转弯次数和提升算法搜索速度的改进,并通过MATLAB进行仿真实验验证。（3）AGV多任务调度方法。针对AGV传统单任务运输模式中存在的路径拥挤、柔性较低、成本浪费等问题,提出了一种连续生产中多任务组合的方法。建立AGV多任务调度问题数学模型,选用并改进蚁群算法进行多任务调度目标寻优,通过MATLAB仿真实验验证改进蚁群算法的有效性,并结合滤棒生产的真实数据,进行仿真实验,得到最优任务组合方案。通过基于时间窗约束的任务组优先级分发策略和基于电量约束的AGV任务接收策略,实现对组合任务的有效执行。（4）静态与动态结合的多AGV避障方法。分析了多AGV路径冲突类型和常用的多AGV避障方法,采用基于单向图的时间窗避障方法。针对AGV身位碰撞和交叉路径问题,提出了一种锁区的时间窗避障方法,并对时间窗采取任务组优先级的局部平移方法,实现AGV的离线静态避障。根据AGV运动特性,设计AGV自身避障传感器的避障区域,实现AGV的动态避障。
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