[發明專利]一種多AGV導向和動態路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201611152462.0
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106595688B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 劉鑫;趙晉洪;武發魯;張巖
• 申請（專利權）人: 濟南佰意興網絡科技有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種多AGV導向和動態路徑規劃方法，包括如下四個步驟：第一部分：運動區域的節點和線路劃分；第二部分：AGV導向方案設計；第三部分：AGV的運動節點競爭方式設計；第四部分：AGV的路徑規劃，發明目的在于提供一種能夠實現多個AGV運動線路引導和動態路徑規劃的方案，以保證在同一片區域運動的多個AGV都能夠有效地到達其目標位置，并避免與其它AGV發生碰撞。

技術領域

本發明涉及AGV導向和動態路徑規劃，尤其涉及一種多AGV導向和動態路徑規劃方法。

背景技術

在同一個區域，實現多個AGV(Automated Guided Vehicle)協調高效的工作是一個難點問題，主要存在兩個難點：一是導向問題，需要解決的是如何保證AGV按照預定的路線行進。二是動態路徑規劃問題，因為其它AGV的運動，使得每個AGV都處在一個動態環境之中。若采用集中規劃的方法，其復雜程度會隨AGV數量增加而顯著增加。若由AGV自行決策最優路徑的分布式規劃方法，則很難避免多個智能AGV的路徑沖突，從而大大增加AGV停車避讓的概率，降低路徑規劃的效率。

當前已投入應用的AGV(Automated Guided Vehicle)路徑規劃技術，一般采用的“線路引導”的方式，引導AGV沿著預定的路徑運動。如電磁引導技術、光學檢測技術，運用之前必須首先鋪設地面“導軌”(電磁導引線路或者色帶)，AGV的嚴格按照“導軌”的鋪設的路線行進。其路徑規劃一般采用中心式規劃算法，基于中心控制器，通過有線或者無線的通信方式，控制AGV的具體路徑。該類型方案的最大優點導向精度高、系統可靠性好。

現有技術一的缺點

導航電路在安裝上的花費是昂貴。因為在AGV所行駛的路徑上都需要在地面上開槽，而且在彎道處，開槽的軌跡必須符合AGV的轉彎半徑；

導線中的導航信號經常會受到周圍的鋼筋或電子信號的干擾。

對地面的平整度要求高，改變運行路徑困難。

發明內容

本發明是為了解決上述不足，提供了一種多AGV導向和動態路徑規劃方法，包括如下四個步驟：

第一部分：運動區域的節點和線路劃分

為了實現AGV的路徑規劃及調度，本方案首先在AGV運動的目標地域，規劃出標簽節點的位置，然后將標簽點相互連接形成供AGV運動的線路，最終由這些線路和標簽節點所構成的柵格圖形即為AGV的運動區域。AGV在運動時必須依線路行進，在線路中間不允許停止或者轉向。當需要停止或者轉向時，必須運動到某一節點方可執行。

第二部分：AGV導向方案設計

為了AGV在規劃的線路上精準運動，本方案采用了慣性導航技術、圖像識別的技術和射頻識別技術相結合的方式。本方案的中AGV導向可以分為三個階段，分別是慣導運動階段、圖像糾偏階段和誤差消除階段。

(1)慣導運動階段

該階段保證AGV能夠大致按照節點間的連線運動，利用陀螺儀檢測AGV的方位角并根據出發節點的位置信息和所測定的行駛距離來確定當前位置，確定行駛方向和速度。

(2)圖像糾偏階段

在節點處布置色片，AGV通過普通CCD捕獲色片信息，由于有慣行導航保證，CCD的圖像采集范圍不用太大，只需要保證AGV快靠近時，能捕獲到色片像素，以糾正AGV的運動方向。由于采集范圍小，環境干擾也相對較小，同時CCD成本也相對較低。

(3)誤差消除階段

為了消除前兩個階段的誤差，避免誤差累積，可以在部分節點(或者每個節點)處增加NFC標簽，AGV運動到該節點后，即可通過射頻識別技術，獲取該節點的準確位置，消除當前估計位置的誤差。