技术领域

本发明涉及AGV调度技术领域，尤其是一种分布式AGV调度方法及调度系统。

背景技术：

目前，物流、仓库等需要大量货品搬运的情形，开始采用多个自动导引运输车(英文简称AGV)协同工作，无需人工操作，但需要通过调度系统解决多个AGV的路径规划、避障、规避碰撞等问题。

现有的AGV调度系统一般采用WIFI网络进行通信，调度方式主要有AGV自行调度和集中式调度两种。AGV自行调度，无法实现整体的优化，并且容易引起多个AGV路径重叠，形成死锁的“堵车”情景，导致整体效率的下降。集中式调度系统，首先进行全部AGV行进路径的规划，由其实时控制AGV的行进，然后由AGV自行根据地图和避障传感器，规避障碍和碰撞；当仓库规模较大，有大量AGV同时运行时，集中式调度系统分步骤进行路径规划、防撞处理，会导致巨大的计算量，网络IO通信也会存在负担，从而出现调度的瓶颈。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种分布式AGV调度方法及调度系统，实现更高速、更大规模的AGV调度。

本发明保护一种分布式AGV调度方法，涉及的硬件设备至少包括AGV、地图服务器、调度服务器和资源管理服务器，具体包括如下步骤：

步骤1：资源管理服务器接收某个AGV的要求，分配空闲调度服务器a根据该AGV的起点和目标终点规划整体行进路径S；

步骤2：资源管理服务器分配空闲调度服务器b将整体行进路径S进行分段式管理；

步骤3：调度服务器将该AGV当前T1时间段内的行进路径a写入地图服务器；

步骤4：调度服务器将该AGV前一个T2时间段已经走过的路径b从地图服务器中删除；

步骤5：调度服务器检查该AGV后续T3时间段内将会走过的路径c是否存在障碍或可能发生碰撞；

步骤6：如果存在障碍或可能发生碰撞，则资源管理服务器寻找空闲调度服务器c，重新规划该AGV接下来的行进路径；

步骤7：返回步骤2，直至该AGV达到目标终点。

优选的，将仓库地图划分为L个区域，由L个地图服务器分别进行管理，当前T1时间段内的行进路径a仅写入路径a所在区域对应的地图服务器，仅在后续T3时间段内将会走过的路径c所在区域内检查是否存在障碍或可能发生碰撞。

本发明还保护一种分布式AGV调度系统，包括L个地图服务器、M个调度服务器、N个AGV和1个资源管理服务器，仓库地图被划分为L个区域，每个地图服务器独立负责一个区域的管理；地图服务器和调度服务器采用注册的方式接入资源管理服务器；

AGV向其所在区域的地图服务器报告实际位置；向资源管理服务器查询地图服务器信息，向资源管理服务器请求提供调度计算服务并根据调度服务器返回的调度结果执行搬运任务；

地图服务器向资源管理服务器提供其管辖区域的坐标范围信息；接收并更新AGV上报的实际位置信息；接收调度服务器的指令，写入特定AGV的当前行进路径或删除特定AGV已经行进完成的路径；

调度服务器接收资源管理服务器的指令，为特定AGV提供调度计算服务，并将调度结果返回给特定AGV；调度计算服务包括向地图服务器查询地图信息，为特定AGV规划整体行进路径，对特定AGV的整体行进路径进行分段式管理，以及为特定AGV进行避障和碰撞检查，并判断是继续行进，是需要停止，还是需要重新规划路径；

资源服务管理器接收AGV查询地图服务器信息的要求，并将地图服务器编号返回给AGV；接收AGV的要求，寻找空闲调度服务器，指定由其进行调度计算服务，并将该调度服务器的可用资源数量减一；接收调度服务器调度计算服务完成指令，或等待某一调度计算服务超时后，将该调度服务器的可用资源数量加一。

此分布式AGV调度系统采用上述分布式AGV调度方法进行AGV的调度。

本发明的有益效果：行进路径的分段式管理，不同区域在调度计算过程中，不存在任何关联，适用于超大地图的AGV调度；调度计算中，只需要AGV附近的部分地图信息，不需要访问其他区域的地图信息，易实现高性能的并行计算；对AGV即将行进的路径进行避障和碰撞检查，根据检查结果实时重新规划行进路线，实现路径的优化。

附图说明

图1为分布式AGV调度系统主要硬件组成。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种分布式AGV调度系统，如图1所示，包括L个地图服务器、M个调度服务器、N个AGV和1个资源管理服务器，仓库地图被划分为L个区域，每个地图服务器独立负责一个区域的管理；地图服务器和调度服务器采用注册的方式接入资源管理服务器；

AGV向其所在区域的地图服务器报告实际位置；向资源管理服务器查询地图服务器信息，向资源管理服务器请求提供调度计算服务并根据调度服务器返回的调度结果执行搬运任务；

地图服务器向资源管理服务器提供其管辖区域的坐标范围信息；接收并更新AGV上报的实际位置信息；接收调度服务器的指令，写入特定AGV的当前行进路径或删除特定AGV已经行进完成的路径；

调度服务器接收资源管理服务器的指令，为特定AGV提供调度计算服务，并将调度结果返回给特定AGV；调度计算服务包括向地图服务器查询地图信息，为特定AGV规划整体行进路径，对特定AGV的整体行进路径进行分段式管理，以及为特定AGV进行避障和碰撞检查，并判断是继续行进，是需要停止，还是需要重新规划路径；

资源服务管理器接收AGV查询地图服务器信息的要求，并将地图服务器编号返回给AGV；接收AGV的要求，寻找空闲调度服务器，指定由其进行调度计算服务，并将该调度服务器的可用资源数量减一；接收调度服务器调度计算服务完成指令，或等待某一调度计算服务超时后，将该调度服务器的可用资源数量加一。

此分布式AGV调度系统包括以下工作流程：

步骤1：资源管理服务器接收某个AGV的要求，分配空闲调度服务器a根据该AGV的起点和目标终点规划整体行进路径S；

步骤2：资源管理服务器分配空闲调度服务器b将整体行进路径S进行分段式管理；

步骤3：调度服务器将该AGV当前T1时间段内的行进路径a写入路径a所在区域的地图服务器；

步骤4：调度服务器将该AGV前一个T2时间段已经走过的路径b从路径b所在区域的地图服务器中删除；

步骤5：调度服务器检查该AGV后续T3时间段内将会走过的路径c是否存在障碍或可能发生碰撞；

步骤6：如果存在障碍或可能发生碰撞，则资源管理服务器寻找空闲调度服务器c，重新规划该AGV接下来的行进路径；

步骤7：返回步骤2，直至该AGV达到目标终点。

行进路径的分段式管理，不同区域在调度计算过程中，不存在任何关联，适用于超大地图的AGV调度；调度计算中，只需要AGV附近的部分地图信息，不需要访问其他区域的地图信息，易实现高性能的并行计算；对AGV即将行进的路径进行避障和碰撞检查，根据检查结果实时重新规划行进路线，实现路径的优化。

最后，还需要注意的是，以上列举仅是本发明一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。