[發明專利]一種基于Kubernetes的分布式AGV調度系統及調度方法

有效

• 申請號: 202010127902.7
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111367950B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 王杰;張津
• 申請（專利權）人: 上海欣巴自動化科技股份有限公司
• 主分類號: G06F16/2455
• 分類號: G06F16/2455;G06F16/27;G06F16/29;G06Q10/047
• 代理公司: 蘇州企航知識產權代理事務所(普通合伙) 32354
• 代理人: 朱丹

本發明提出了一種基于Kubernetes的分布式AGV調度系統及其調度方法，包括路徑管理集群、交通調度集群和緩存數據庫，所述路徑管理集群包括地圖管理集群和路徑規劃器，所述地圖管理集群和路徑規劃器通過Kubernetes服務接口進行信息傳輸，所述地圖管理集群用于儲存地圖信息，所述路徑規劃器用于接收行程任務，并通過不同的路徑規劃后，并發送給下層應用；所述交通調度集群包括AGV車、與每個AGV對應的車體代理和節點集群，所述節點集群向所述緩存數據庫發布狀態信息，分布式AGV系統將地圖規劃，交通調度拆分為不同的微服務，各種微服務協同生存在整個集群系統中，單個微服務宕機可以通過Kubernetes的ReplictionController重新快速啟動，基本不會影響到整體的系統。

技術領域

本發明涉及AGV領域，尤其涉及基于Kubernetes的分布式AGV調度系統。

背景技術

目前在自動化行業，往往是由集中的統一的單體服務器向各種外部客戶端提供集中式服務，這種集中統一的單體服務式架構往往由很多組件構成，各種組件緊密耦合在一起，難于橫向擴展。而且在高可用性方面，集中式單體服務器往往儲存管理著很多的應用狀態，只能通過內存拷貝式熱備防止服務宕機。在功能性擴展方面，集中式單體服務也會越來越難于協同開發，就算比較好的分層分模塊設計，也會導致應用體積的臃腫與龐大，讓各個開發人員的開發效率大為降低。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種基于Kubernetes的分布式AGV調度系統，包括路徑管理集群、交通調度集群和緩存數據庫，

所述路徑管理集群包括地圖管理集群和路徑規劃器，所述地圖管理集群和路徑規劃器通過Kubernetes服務接口進行信息傳輸，所述地圖管理集群用于儲存地圖信息，并用于下層應用讀取地圖信息；所述路徑規劃器用于接收行程任務，并通過不同的路徑規劃后，并發送給下層應用；

所述交通調度集群包括AGV車、與每個AGV對應的車體代理和節點集群，所述節點集群向所述緩存數據庫發布狀態信息。

優選的，所述地圖管理集群包括上層集群、緩存集群，上層集群包括分布在Kubernetes集群中的若干Docker容器，每個Docker容器內有MYSQL數據庫，MYSQL數據庫儲存有地圖信息；所述緩存集群包括若干Docker容器，每個Docker容器內有地圖管理器，地圖管理器通過Kubernetes服務接口讀取上層集群的地圖信息，下層應用通過Kubernetes服務接口讀取企地圖管理器的地圖信息。

優選的，所述地圖管理器內管理路徑順序點和路徑屬性。

優選的，所述路徑規劃器包括若干Docker容器，所述Docker容器內存儲不同路徑規劃算法，下層應用通過Kubernetes服務接口讀取Docker容器內的信息。

優選的，所述路徑規劃算法包括最短路徑算法、帶優先級的最短路徑、權重式路徑規則、動態規劃路徑算法。

優選的，所述車體代理與AGV車的車體控制系統通過TCP/IP進行通信，并將車體控制系統的信息轉譯成就能內部唯一的協議進行訪問。

優選的，所述節點集群為地圖信息中的單行路口。

優選的，所述節點集群綁定在HTTP服務中，并通過NodeJS實現節點集群的編譯。

一種基于Kubernetes的分布式AGV調度方法，包括以下步驟：

將地圖數據存儲于地圖管理集群的上層集群Docker存儲器內，并通過Kunernetes服務接口緩存與下層的緩存集群的地圖管理器內；

向AGV車體控制系統發送任務信息；

AGV車體控制系統接受到任務信息后，通過Kubernetes的集群服務接口向路徑規劃器發出任務請求，