[發(fā)明專利]一種基于調(diào)度算法的醫(yī)用AGV群體物流調(diào)控系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010636282.X
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN111832816A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫一帆;索靖;楊旋;彭巧華;俞燕;趙小賢;袁駿凱;丁祖福;湯琦
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q10/08
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 尚欣

本發(fā)明涉及物流調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于調(diào)度算法的醫(yī)用AGV群體物流調(diào)控系統(tǒng)及方法，包括管理系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、路徑選擇系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整、系統(tǒng)相關(guān)信息修改查詢和系統(tǒng)的關(guān)閉退出，用于實(shí)現(xiàn)用戶進(jìn)行人機(jī)交互；調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)輸任務(wù)的實(shí)際情況，采用適當(dāng)?shù)乃惴ǎ瑢?duì)任務(wù)進(jìn)行分配；路徑選擇系統(tǒng)根據(jù)AGV的實(shí)時(shí)狀態(tài)結(jié)合當(dāng)前路徑信息，實(shí)現(xiàn)AGV的無碰撞最優(yōu)路徑選擇；通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)無線通信和監(jiān)控，本發(fā)明確定使用Dijkstra算法進(jìn)行最短路徑求解，大大優(yōu)化了運(yùn)輸路徑，使用了動(dòng)態(tài)調(diào)度，可進(jìn)行人機(jī)交互微調(diào)，增加了整個(gè)調(diào)度的精準(zhǔn)度利用調(diào)度系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的通用性和靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物流調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于調(diào)度算法的醫(yī)用AGV群體物流調(diào)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,勞動(dòng)力成本的提高,傳統(tǒng)人力和半機(jī)械化的工廠物流方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)代裝備制造業(yè)的物流需求,生產(chǎn)自動(dòng)化和物流自動(dòng)化已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的趨勢。AGV系統(tǒng)是自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、傳感器、通訊等各學(xué)科技術(shù)的綜合應(yīng)用，具有安全可靠、自動(dòng)化程度高、容易管理和調(diào)度等突出優(yōu)點(diǎn)。AGV系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用對(duì)于提高工廠生產(chǎn)效率和生產(chǎn)自動(dòng)化，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展具有十分重要的意義。

由于社會(huì)的高速發(fā)展，醫(yī)療領(lǐng)域得到空前發(fā)展，對(duì)此，需要設(shè)計(jì)一套醫(yī)用AGV群體物流調(diào)控系統(tǒng)進(jìn)行匹配高速發(fā)展的醫(yī)療器械的運(yùn)輸。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種一種基于調(diào)度算法的醫(yī)用AGV群體物流調(diào)控系統(tǒng)及方法，本發(fā)明確定使用Dijkstra算法進(jìn)行最短路徑求解，大大優(yōu)化了運(yùn)輸路徑，使用了動(dòng)態(tài)調(diào)度，可進(jìn)行人機(jī)交互微調(diào)，增加了整個(gè)調(diào)度的精準(zhǔn)度利用調(diào)度系統(tǒng)和管理系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的通用性和靈活性。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明公開一種基于調(diào)度算法的醫(yī)用AGV群體物流調(diào)控系統(tǒng)，包括管理系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、路徑選擇系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，所述管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整、系統(tǒng)相關(guān)信息修改查詢和系統(tǒng)的關(guān)閉退出，用于實(shí)現(xiàn)用戶進(jìn)行人機(jī)交互；所述調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)輸任務(wù)的實(shí)際情況，采用適當(dāng)?shù)乃惴?，?duì)任務(wù)進(jìn)行分配；所述路徑選擇系統(tǒng)根據(jù)AGV的實(shí)時(shí)狀態(tài)結(jié)合當(dāng)前路徑信息，實(shí)現(xiàn)AGV的無碰撞最優(yōu)路徑選擇；所述通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)無線通信和監(jiān)控。

更進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)的硬件包括醫(yī)用AGV運(yùn)輸裝置、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備、上位機(jī)、路徑引導(dǎo)設(shè)施和充電設(shè)施；

軟件支撐層為數(shù)據(jù)層提供實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)信息，并接收功能層下達(dá)的各項(xiàng)操作指令，最終完成物流輸送任務(wù)。

更進(jìn)一步的，述調(diào)度系統(tǒng)選擇的算法為Dijkstra算法，初始條件：起點(diǎn)為S0，終點(diǎn)為U0，算法的具體步驟如下：

1)初始化集合S和U，其中S包含節(jié)點(diǎn)S0,U包含除SO以外節(jié)點(diǎn)，初始化權(quán)值為邊的長度，若兩點(diǎn)相連，則權(quán)值為連接兩點(diǎn)的邊的長度，若兩點(diǎn)不相連，則兩點(diǎn)間的權(quán)值為無窮大；

2)遍歷各個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過比較找出與起點(diǎn)SO最短的節(jié)點(diǎn)k，將k從U集合中刪除并加入集合S中；

3)判斷節(jié)點(diǎn)k是否與終點(diǎn)UO相匹配，如節(jié)點(diǎn)k即為終點(diǎn)UO，則算法終止，所求路徑即為Dijkstra算法下的最短路徑；若不匹配，則跳轉(zhuǎn)到下一步；

4)以k為中間節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)遍歷U中的節(jié)點(diǎn)，計(jì)算起點(diǎn)SO經(jīng)過k節(jié)點(diǎn)到U中節(jié)點(diǎn)的距離，與起點(diǎn)SO不經(jīng)過k節(jié)點(diǎn)的距離進(jìn)行比較；若經(jīng)過k節(jié)點(diǎn)的距離比不經(jīng)過k節(jié)點(diǎn)的距離短，則求的最短距離為新的最短距離，該節(jié)點(diǎn)為新的中間節(jié)點(diǎn)，將此節(jié)點(diǎn)加入集合S0；

5)判斷集合U是否為空間，若為空集，表示沒有找到由起點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路徑，若不為空集，則跳轉(zhuǎn)到步驟3進(jìn)行繼續(xù)求解。