包装车间仓储式多AGV调度系统设计与实现
这是一篇关于多AGV,任务调度,避障策略,调度系统的论文, 主要内容为随着工厂物流自动化的发展,传统物料搬运方式正向自动化和智能化方向发展,自动导引车辆(Automated Guided Vehicle,AGV)具备智能化水平高、工作安全可靠、使用灵活性好等优点,因此在生产系统和仓储系统中获得了广泛应用。随着企业生产规模扩大,生产柔性及生产效率日益增加,单AGV系统难以满足生产的实际需求,多AGV系统应运而生,合理的调度对提高车间运输效率起到关键作用,因此设计开发一套功能完备、运行稳定高效的多AGV调度系统具有重要意义。本课题以某企业包装车间仓储区作为研究对象,对物流系统的任务分配、路径规划与避障策略、运行监测等问题深入研究,结合企业实际需求,设计并实现了一套多AGV调度系统,主要研究内容如下:首先,构建了多AGV调度系统的设计框架。针对国内外仓储管理、AGV任务调度、运行监测、路径规划及避障研究现状进行分析,给出AGV调度系统总体研究方案,并以某企业包装车间仓储环境及物料搬运为背景,构建仓储环境地图,对调度系统核心算法(任务调度和路径规划)进行了研究,为调度系统的设计和实现提供理论依据。其次,研究了一种多AGV任务分配方案。根据生产车间的实际需求,确定AGV数量和运行距离最小化双目标并建立调度模型,给出线性递减的惯性权重更新策略,均衡粒子群算法的探索和搜索能力,通过算例验证可见改进后算法在运行时间、解的收敛性及分布性方面均优于基本算法,并以某企业运输任务数据验证了该方法的有效性、可行性。再次,设计了一种多AGV路径规划及避障策略。结合仓储环境作业特点,给出了优化排序过程的A*算法;针对多AGV调度冲突问题,提出基于时间窗的多AGV避障策略,分析仓储区冲突类型,给出路径重规划和平移等待策略,对多台AGV进行无冲突路径规划,同时实现对AGV调度任务执行情况和状态参数的进行监测,协调多AGV高效有序完成运输任务。最后,设计及开发多AGV调度系统。采用Python、SQL Server等开发环境,利用QT图形化界面开发平台,设计并实现了一套多AGV调度系统,通过某企业的实例对该系统的功能进行了验证,可见该系统的应用对提高车间物流运输效率,促进车间向自动化、智能化转型升级具有重要的应用价值。
巡检无人机避障系统的设计与实现
这是一篇关于巡检无人机,能源管理系统,改进遗传算法,避障策略,路径重规划的论文, 主要内容为随着经济科技的迅猛发展,无人化作业逐步进入人们的视野。在巡检领域,无人机的运用尤其广泛。通过无人机巡检,既能提高效率,充分降低人力成本,还能保障危险工作环境中巡检人员的安全。本文以提高无人机全自主巡检水平为主要目的,以设计一套具有可靠安全的避障性能的巡检无人机系统为研究目标,主要研究内容如下:(1)为保证避障系统的顺利实施,完成了飞行平台、避障系统的需求汇总。通过选取匹配的电池与动力系统、制定硬件总体方案等方式完成了无人机系统设计,为下文硬件系统、避障系统的设计奠定了系统框架。(2)针对巡检方面的需求,设计了一款装载智能电池的工业级巡检无人机。三MCU硬件架构与拓展通信接口使得此无人机可以搭载多种类型的任务载具。针对双智能电池方案,以能量流、信息流为脉络,设计了一套能源管理系统。实现了无人机对能源状态的可观、可查,从而采取对应措施保证飞行安全性。(3)对雷达数据进行预处理,分辨障碍物类型并制定相应的避障策略。以飞行路径最短作为目标,对遗传算法的初始化、变异策略等进行改进,利用改进遗传算法进行路径规划并对所得解进一步优化,最终实现秒级的无人机任务路径重规划。完成相应仿真实验后,将避障重规划策略放置于云端中心站进行实际使用。最后,对所设计的巡检无人机硬件板进行功能性验证与整机联调,通过手动飞行与自主巡检飞行来验证无人机是否满足自主巡检的基本需求。测试结果表明,所设计的无人机在完成自主化巡检任务的过程中,能够有效定位障碍物位置并通过任务路径重规划完成障碍物的规避,保证无人机的飞行安全,达到了本文的预期目标。
巡检无人机避障系统的设计与实现
这是一篇关于巡检无人机,能源管理系统,改进遗传算法,避障策略,路径重规划的论文, 主要内容为随着经济科技的迅猛发展,无人化作业逐步进入人们的视野。在巡检领域,无人机的运用尤其广泛。通过无人机巡检,既能提高效率,充分降低人力成本,还能保障危险工作环境中巡检人员的安全。本文以提高无人机全自主巡检水平为主要目的,以设计一套具有可靠安全的避障性能的巡检无人机系统为研究目标,主要研究内容如下:(1)为保证避障系统的顺利实施,完成了飞行平台、避障系统的需求汇总。通过选取匹配的电池与动力系统、制定硬件总体方案等方式完成了无人机系统设计,为下文硬件系统、避障系统的设计奠定了系统框架。(2)针对巡检方面的需求,设计了一款装载智能电池的工业级巡检无人机。三MCU硬件架构与拓展通信接口使得此无人机可以搭载多种类型的任务载具。针对双智能电池方案,以能量流、信息流为脉络,设计了一套能源管理系统。实现了无人机对能源状态的可观、可查,从而采取对应措施保证飞行安全性。(3)对雷达数据进行预处理,分辨障碍物类型并制定相应的避障策略。以飞行路径最短作为目标,对遗传算法的初始化、变异策略等进行改进,利用改进遗传算法进行路径规划并对所得解进一步优化,最终实现秒级的无人机任务路径重规划。完成相应仿真实验后,将避障重规划策略放置于云端中心站进行实际使用。最后,对所设计的巡检无人机硬件板进行功能性验证与整机联调,通过手动飞行与自主巡检飞行来验证无人机是否满足自主巡检的基本需求。测试结果表明,所设计的无人机在完成自主化巡检任务的过程中,能够有效定位障碍物位置并通过任务路径重规划完成障碍物的规避,保证无人机的飞行安全,达到了本文的预期目标。
巡检无人机避障系统的设计与实现
这是一篇关于巡检无人机,能源管理系统,改进遗传算法,避障策略,路径重规划的论文, 主要内容为随着经济科技的迅猛发展,无人化作业逐步进入人们的视野。在巡检领域,无人机的运用尤其广泛。通过无人机巡检,既能提高效率,充分降低人力成本,还能保障危险工作环境中巡检人员的安全。本文以提高无人机全自主巡检水平为主要目的,以设计一套具有可靠安全的避障性能的巡检无人机系统为研究目标,主要研究内容如下:(1)为保证避障系统的顺利实施,完成了飞行平台、避障系统的需求汇总。通过选取匹配的电池与动力系统、制定硬件总体方案等方式完成了无人机系统设计,为下文硬件系统、避障系统的设计奠定了系统框架。(2)针对巡检方面的需求,设计了一款装载智能电池的工业级巡检无人机。三MCU硬件架构与拓展通信接口使得此无人机可以搭载多种类型的任务载具。针对双智能电池方案,以能量流、信息流为脉络,设计了一套能源管理系统。实现了无人机对能源状态的可观、可查,从而采取对应措施保证飞行安全性。(3)对雷达数据进行预处理,分辨障碍物类型并制定相应的避障策略。以飞行路径最短作为目标,对遗传算法的初始化、变异策略等进行改进,利用改进遗传算法进行路径规划并对所得解进一步优化,最终实现秒级的无人机任务路径重规划。完成相应仿真实验后,将避障重规划策略放置于云端中心站进行实际使用。最后,对所设计的巡检无人机硬件板进行功能性验证与整机联调,通过手动飞行与自主巡检飞行来验证无人机是否满足自主巡检的基本需求。测试结果表明,所设计的无人机在完成自主化巡检任务的过程中,能够有效定位障碍物位置并通过任务路径重规划完成障碍物的规避,保证无人机的飞行安全,达到了本文的预期目标。
包装车间仓储式多AGV调度系统设计与实现
这是一篇关于多AGV,任务调度,避障策略,调度系统的论文, 主要内容为随着工厂物流自动化的发展,传统物料搬运方式正向自动化和智能化方向发展,自动导引车辆(Automated Guided Vehicle,AGV)具备智能化水平高、工作安全可靠、使用灵活性好等优点,因此在生产系统和仓储系统中获得了广泛应用。随着企业生产规模扩大,生产柔性及生产效率日益增加,单AGV系统难以满足生产的实际需求,多AGV系统应运而生,合理的调度对提高车间运输效率起到关键作用,因此设计开发一套功能完备、运行稳定高效的多AGV调度系统具有重要意义。本课题以某企业包装车间仓储区作为研究对象,对物流系统的任务分配、路径规划与避障策略、运行监测等问题深入研究,结合企业实际需求,设计并实现了一套多AGV调度系统,主要研究内容如下:首先,构建了多AGV调度系统的设计框架。针对国内外仓储管理、AGV任务调度、运行监测、路径规划及避障研究现状进行分析,给出AGV调度系统总体研究方案,并以某企业包装车间仓储环境及物料搬运为背景,构建仓储环境地图,对调度系统核心算法(任务调度和路径规划)进行了研究,为调度系统的设计和实现提供理论依据。其次,研究了一种多AGV任务分配方案。根据生产车间的实际需求,确定AGV数量和运行距离最小化双目标并建立调度模型,给出线性递减的惯性权重更新策略,均衡粒子群算法的探索和搜索能力,通过算例验证可见改进后算法在运行时间、解的收敛性及分布性方面均优于基本算法,并以某企业运输任务数据验证了该方法的有效性、可行性。再次,设计了一种多AGV路径规划及避障策略。结合仓储环境作业特点,给出了优化排序过程的A*算法;针对多AGV调度冲突问题,提出基于时间窗的多AGV避障策略,分析仓储区冲突类型,给出路径重规划和平移等待策略,对多台AGV进行无冲突路径规划,同时实现对AGV调度任务执行情况和状态参数的进行监测,协调多AGV高效有序完成运输任务。最后,设计及开发多AGV调度系统。采用Python、SQL Server等开发环境,利用QT图形化界面开发平台,设计并实现了一套多AGV调度系统,通过某企业的实例对该系统的功能进行了验证,可见该系统的应用对提高车间物流运输效率,促进车间向自动化、智能化转型升级具有重要的应用价值。
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