仓储物流环境中的多机器人路径规划算法

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aiming5968f
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电商的逐渐发展与成熟,仓储物流成为人们日益关注的重要环节。为了提高拣选效率以及节省人力和物力,使用多机器人进行仓库中的货物搬运工作明显比人工搬运具有更大优势。因此,高效的多机器人路径规划算法对于提高仓储物流系统的工作效率起到了至关重要的作用。本文首先针对仓储物流系统中多机器人路径规划问题提出了基于时间窗的动态k最短路径规划算法,解决了传统基于时间窗的路径规划算法中实时性以及系统效率不高的问题;在此基础上,本文又考虑了机器人存在运动延迟等扰动因素,提出了基于动态优先级的局部路径规划算法,相比于前人算法,本文的算法达到了提高系统效率和保证计算实时性的效果。针对传统多机器人路径规划算法效率、实时性不高的问题,本文设计了一种基于时间窗的动态k最短路径规划算法。首先,从仓储环境出发,建立了仓储系统的数学模型,并结合仓储系统的结构化特点,设计了仓储环境中的新型地图元素。针对传统基于时间窗的方法中实时性不高的问题,本文利用设计的新型地图元素的空间分布关系,提出了一种高效的时间窗插入方法来提高多机器人路径规划算法的实时性。针对前人路径规划算法中会出现的死锁问题,本文设计了五种时间窗操作算子以保证多机器人的路径之间无死锁与冲突。进一步地,针对前人基于时间窗的方法中系统效率不高的问题,本文利用k最短路径规划算法和基于时间窗的多机器人动态路径规划算法对路径进行优化求解。仿真结果验证了所提算法的有效性、实时性与可扩展性,且相比于前人方法,系统的效率得到了提升。针对仓储系统中多机器人的运动延迟现象会导致系统崩溃的问题以及前人方法无法解决提高系统效率和保证算法实时性之间矛盾的问题,本文设计了一种当机器人出现运动延迟情况时的基于动态优先级的局部路径规划算法。该算法采用基于动态优先级的算法框架,针对前人算法中多机器人路径之间会出现的死锁问题,本文通过判别受影响机器人以及引入局部延迟区域,结合最短路径规划算法生成局部可调整路径,并利用基于时间窗的局部路径规划算法为多机器人生成无死锁无冲突的路径。其中,针对前人基于同伦空间的路径规划算法中系统效率降低的问题,本文通过引入局部延迟区域并规划局部可调整路径保证了多机器人系统的效率。针对重规划算法中高计算复杂度的问题,本文设计了基于时间窗的局部路径规划算法并引入首末时间窗规划原则保证了算法的实时性。仿真结果验证了系统的效率相较于前人方法得到了提高,且算法的实时性得到了保证。
其他文献
利用CL-TBP萃淋树脂分离基体铀,采用ICP-AES法测定铀水冶生产中的萃取原液、母液等一系列硫酸体系中的钛。选用元素最佳分析谱线和仪器合适的工作条件,方法的RSD〈10%,回收率
采用事故树分析法(FTA)对我国某铀矿床采场片帮冒顶危害作了定性、定量分析。以3种主要发生片帮冒顶危害事故的情况为顶上事件进行分析,构造出该采场片帮冒顶危害的事故树,找出其
0引言Varian Trilogy直线加速器是美国Varian(瓦里安)公司生产的放射治疗用高端设备,可对人体任何部位的肿瘤进行精确的放疗。Varian Trilogy加速器的联锁有多种类型,当有联锁
随着我国经济的快速发展,社会治安形势日益复杂化,诱发各种违法犯罪因素不断增多,由于女性参与社会经济活动的范围增加,女性参与违法犯罪已经渐渐成为一个不容被忽视的现实问题,看守所里羁押的女性人员数量的不断增加。由于女性在押人员有着不同于男性的生理、心理特征,这对现如今运行的看守所管理方式提出了更具体的要求,本文针对看守所羁押的女性人员管理现状和特点,以H市女子看守所为研究对象,通过认真分析研究,找出对
目的观察血流量大小对带cuff中心静脉导管血液透析患者透析充分性的影响。方法将15例带cuff中心静脉导管维持血液透析患者的血流量设为200ml/min,透析12次后再设为250ml/min,
从当前市场小微企业发展的特性分析,小微企业难以从银行获得贷款的主要原因有四:(1)银行的规模宽松周期和中小企业的贷款周期不匹配;(2)企业在银行认可的有形资产、有效抵押
2008年江苏无锡在太湖流域治理中明确建立了河长制,这一土生土长的治水制度随后被多地借鉴,在水环境问题严峻的京津冀区域也先后得以实施。十年来,河长制一直保持着旺盛的生
卫星通信自从诞生以来,经过半个多世纪的发展,已经逐渐成为区域与跨洋通信、国家基础干线通信、国际军事通信、行业及企业专网通信乃至个人通信的重要手段。卫星通信覆盖面积