随着物流信息化和自动化技术的快速发展,用于搬运物料的AGV自动运输系统在无人化工厂中得到了广泛的应用。AGV系统调度问题是以特定的系统参数为优化目标,对运输任务和车辆进行权重化排列,确定合理的分配方案,从而实现运输任务和车辆间的最佳匹配。AGV系统调度合理与否将直接影响到整个生产系统的成本与效率。本文针对无人化工厂中AGV系统调度问题展开了如下研究工作:(1)以DrRobot i90无线智能机器人为研究对象,建立了双轮差速驱动的AGV运动学模型,并基于航位推算法建立了AGV定位导航系统模型,实现了系统中AGV的实时定位,从而确定其在运行环境坐标系下的位姿信息。(2)根据AGV调度功能需求设计了基于分布式控制原理的AGV调度系统软件架构,建立了AGV调度系统的四层次、四功能的运行模式,并分别阐述了用户层、功能层、支撑层、数据层等四层次的作用以及管理功能、通讯功能、任务调度功能、AGV调度功能等四功能的实现方法,分析了实现基于四层次、四功能的AGV调度系统工作过程。(3)根据自动化仓库及自动化车间组成的无人化工厂实际生产环境,研究了从取送工件到加工完成全过程的单AGV路径规划问题。在自动化仓库中,采用基于遗传算法的旅行商问题求解AGV行驶最短路径;在自动化车间中,考虑到工件加工的工艺路径要求,采用改进遗传算法求解AGV行驶最短路径。再分别采用改进人工势场法进行AGV路径规划,使AGV顺利到达目标点。(4)研究了无人化工厂中的多AGV系统调度问题,以AGV总行驶时间最短为优化目标,分析了多AGV系统行驶过程中可能出现的交通冲突问题,提出了解决多AGV系统交通问题的协调调度策略,采用改进的遗传算法对多AGV系统的调度问题进行求解。(5)验证本文开发的AGV调度系统。为实现系统内AGV的远程控制及监控,开发了AGV调度系统的人机交互系统软件,分别对单AGV系统及多AGV系统的运行进行了仿真与实验验证。仿真及实验结果表明了本文设计的AGV调度系统是正确、可行的,能够顺利完成上位机系统下达的任务。