(1)導引及定位技術
作為AGV技術研究的核心部分,導引及定位技術的優(yōu)劣將直接關系著AGV的性能穩(wěn)定性、自動化程度及應用實用性。
(2)路徑規(guī)劃和任務調度技術
第一,行駛路徑規(guī)劃。行駛路徑規(guī)劃是指解決AGV從出發(fā)點到目標點的路徑問題,即“如何去”的問題?,F(xiàn)階段國內外已經(jīng)有大量的人工智能算法被應用于AGV行駛路徑規(guī)劃中,如蟻群算法、遺傳算法、圖論法、虛擬力法、神經(jīng)網(wǎng)絡和AI算法等。
第二,作業(yè)任務調度。作業(yè)任務調度是指根據(jù)當前作業(yè)的請求對任務進行處理,包括對基于一定規(guī)則的任務進行排序并安排合適的AGV處理任務等。需要綜合考慮各個AGV的任務執(zhí)行次數(shù)、電能供應時間、工作與空閑時間等多個因素,以達到資源的合理應用和最優(yōu)分配。
第三,多機協(xié)調工作。多機協(xié)調工作是指如何有效利用多個AGV共同完成某一復雜任務,并解決過程中可能出現(xiàn)的系統(tǒng)沖突、資源競爭和死鎖等一系列問題?,F(xiàn)在常用的多機協(xié)調方法包括分布式協(xié)調控制法、道路交通規(guī)則控制法、基于多智能體理論控制法和基于Petri網(wǎng)理論的多機器人控制法。
(3)運動控制技術
不同的車輪機構和布局有著不同的轉向和控制方式,現(xiàn)階段AGV的轉向驅動方式包括如下兩種:兩輪差速驅動轉向方式,即將兩獨立驅動輪同軸平行地固定于車體中部,其它的自由萬向輪其支撐作用,控制器通過調節(jié)兩驅動輪的轉速和轉向,可以實現(xiàn)任意轉彎半徑的轉向;操舵輪控制轉向方式,即通過控制操舵輪的偏航角實現(xiàn)轉彎,其存在最小轉彎半徑的限制。
控制系統(tǒng)通過安裝在驅動軸上的編碼器反饋來組成一個閉環(huán)系統(tǒng),目前基于兩輪差速驅動的AGV路徑跟蹤方法主要有:PID控制法、最優(yōu)預測控制法、專家系統(tǒng)控制法、神經(jīng)網(wǎng)絡控制法和模糊控制法。
(4)信息融合技術
信息融合是指利用多源信息的關聯(lián)組合,充分識別、分析、估計和調度數(shù)據(jù),完成下達決策和精確處理信息的任務,并對周圍環(huán)境、戰(zhàn)況等進行適度的估計。目前,在導引領域研究和應用的信息融合技術主要有Kalman濾波、貝葉斯估計法與D-S證據(jù)推理等,其中以Kalman濾波最廣。Kalman濾波具有良好的實時性,但它是建立在嚴格的數(shù)學模型的基礎上,當導引模型存在較大建模誤差或者系統(tǒng)特性發(fā)生變化時往往會導致濾波發(fā)散。
為提高濾波算法的魯棒性和自適應能力,可針對AGV的導引要求與特點,研究適當?shù)淖赃m應Kalman濾波算法、魯棒濾波算法或智能濾波(如模糊推理、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng))方法等。
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