[發(fā)明專利]一種不規(guī)則布局車間的環(huán)境建模及AGV路徑規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011573270.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN112286211A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志祥;徐晗;陳耀峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交大智邦科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02;G01C21/20;G06N3/12
• 代理公司: 北京清大紫荊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11718
• 代理人: 秦亞群;馮振華

1.一種不規(guī)則布局車間的環(huán)境建模及AGV路徑規(guī)劃方法，其特征在于：包括作業(yè)環(huán)境模型的建立及AGV路徑的規(guī)劃；

其中，所述作業(yè)環(huán)境模型的建立包括以下步驟：

S1、經(jīng)拓?fù)浣７ń⒉灰?guī)則布局車間的總體結(jié)構(gòu)模型，總體結(jié)構(gòu)模型包括簡(jiǎn)單作業(yè)區(qū)域及復(fù)雜作業(yè)區(qū)域；

S2、將所述簡(jiǎn)單作業(yè)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)路徑交叉點(diǎn)及作業(yè)點(diǎn)命名為第一拓?fù)涔?jié)點(diǎn)，將所述復(fù)雜作業(yè)區(qū)域命名為第二拓?fù)涔?jié)點(diǎn)；

S3、經(jīng)柵格建模法建立所述復(fù)雜作業(yè)區(qū)域的描述模型；

其中，所述AGV路徑的規(guī)劃包括以下步驟：

S100、所述簡(jiǎn)單作業(yè)區(qū)域內(nèi)第一AGV運(yùn)動(dòng)路徑的建立；

S200、所述復(fù)雜作業(yè)區(qū)域與所述復(fù)雜作業(yè)區(qū)域之間第二AGV運(yùn)動(dòng)路徑的建立；

S300、所述復(fù)雜作業(yè)區(qū)域內(nèi)第三AGV運(yùn)動(dòng)路徑的建立，所述第三AGV運(yùn)動(dòng)路徑的建立依據(jù)改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行，所述改進(jìn)遺傳算法包括設(shè)計(jì)新適應(yīng)度函數(shù)，引入模擬退火種群選擇方法。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境建模及AGV路徑規(guī)劃方法，其特征在于：所述新適應(yīng)度函數(shù)的表達(dá)式為：

，其中，為傳統(tǒng)適應(yīng)度函數(shù)表達(dá)式，為增加平滑度的適應(yīng)度函數(shù)表達(dá)式，為AGV通過的柵格數(shù)，D為AGV通過的路徑長度，為三個(gè)相鄰柵格之間的距離差。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)境建模及AGV路徑規(guī)劃方法，其特征在于： 所述的表達(dá)式為：，

其中，為柵格與柵格之間的距離，表達(dá)式為：；

為柵格與柵格之間的距離，表達(dá)式為：；

為柵格與柵格之間的距離，表達(dá)式為：。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的環(huán)境建模及AGV路徑規(guī)劃方法，其特征在于：所述改進(jìn)遺傳算法還包括編碼、初始種群設(shè)定、遺傳操作、控制參數(shù)設(shè)定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)境建模及AGV路徑規(guī)劃方法，其特征在于：所述模擬退火種群選擇方法引入了基于固體退火原理的模擬退火種群選擇方法。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~3、5任一項(xiàng)所述的環(huán)境建模及AGV路徑規(guī)劃方法，其特征在于：所述柵格建模方法為：

將所述復(fù)雜作業(yè)區(qū)域進(jìn)行柵格分解形成格柵地圖；

標(biāo)注所述格柵地圖內(nèi)障礙物區(qū)域、無障礙物區(qū)域；

將所述障礙物區(qū)域的格柵屬性值設(shè)為1，形成非通行區(qū)域；將所述無障礙物區(qū)域的格柵屬性值設(shè)為0，形成通行區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)境建模及AGV路徑規(guī)劃方法，其特征在于：在所述障礙物區(qū)域與所述無障礙物區(qū)域之間設(shè)置膨脹區(qū)域，將所述膨脹物區(qū)域的格柵屬性值設(shè)為1，且將所述膨脹物區(qū)域與所述障礙物區(qū)域合并，形成非通行區(qū)域。