[发明专利]一种路径规划方法、控制器及系统

权利要求书

1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：

利用改进A*算法对所有AGV进行路径规划，记录所有路径；其中，改进A*算法的启发式函数中从起点到当前节点的实际代价等于从起点到当前节点的移动距离与转弯带来的时间消耗转化成的路径长度的累加和；

统计每一段路径出现的次数，当存在AGV途径某一段路径，则相应路径上预规划的AGV数量逐次减1，得到所有路径上实际规划AGV数量；所有路径上预规划的AGV数量初始值均为对应的路径上出现的AGV的总数；根据记录下来的路径对每一段路径出现的次数进行统计，并记录n_i；N表示所有路径的个数；i＝1,2，…，N；M表示各段路径上AGV数量的集合；m_i表示的是系统运行时为每一段路径规划的AGV的数量；如果有AGV通过该路径，那么这个m_i就减去1；

将每一段路径的实际规划AGV数量与所有路径的数量作比值，评估出每一段路径的繁忙程度；

将每一段路径的繁忙程度与1相累加作为相应路径的权值，进而计算出加权后的所有路径，加权后的路径L_i^*；

基于加权后的所有路径对所有AGV进行路径规划；

转弯带来的时间消耗转化成的路径长度的计算过程为：

在转弯的过程中，若AGV先由匀速开始减速，减速到第一预设速度；然后再匀速行驶至停止位置；到达停止位置处进行停止，然后进行转弯，再加速至第二预设速度；最后按照第二预设速度匀速行驶；根据已知减速度、加速度、速度、时间和距离之间的关系，得到转弯实际消耗的时间；

如果将转弯段路径转换成等长的无转弯的路径，AGV匀速前进，得到匀速行驶等长路径消耗的时间；

根据转弯实际消耗的时间与匀速转弯消耗的时间的差值与已知匀速速度，得到转弯带来的时间消耗转化成的路径长度；

改进A*算法的启发式函数表示为：

对每个点的评估函数等于从起点到当前节点的实际代价与从当前节点到终点的距离评估值累加和。

2.一种路径规划控制器，其特征在于，包括：

路径初始规划模块，其被配置为利用改进A*算法对所有AGV进行路径规划，记录所有路径；其中，改进A*算法的启发式函数中从起点到当前节点的实际代价等于从起点到当前节点的移动距离与转弯带来的时间消耗转化成的路径长度的累加和；

实际AGV数量规划模块，其被配置为统计每一段路径上的AGV出现的个数，当存在AGV途径某一段路径，则相应路径上预规划的AGV数量逐次减1，得到所有路径上实际规划AGV数量；

路径繁忙程度评估模块，其被配置为将每一段路径的实际规划AGV数量与所有路径的数量作比值，评估出每一段路径的繁忙程度；

加权路径计算模块，其被配置为将每一段路径的繁忙程度与1相累加作为相应路径的权值，进而计算出加权后的所有路径；

加权路径规划模块，其被配置为基于加权后的所有路径对所有AGV进行路径规划。

3.如权利要求2所述的一种路径规划控制器，其特征在于，在所述实际AGV数量规划模块中，所有路径上预规划的AGV数量初始值均为对应的路径上出现的AGV的总数。

4.如权利要求2所述的一种路径规划控制器，其特征在于，在所述路径初始规划模块中，转弯带来的时间消耗转化成的路径长度的计算过程为：

在转弯的过程中，若AGV先由匀速开始减速，减速到第一预设速度；然后再匀速行驶至停止位置；到达停止位置处进行停止，然后进行转弯，再加速至第二预设速度；最后按照第二预设速度匀速行驶；根据已知减速度、加速度、速度、时间和距离之间的关系，得到转弯实际消耗的时间；

如果将转弯段路径转换成等长的无转弯的路径，AGV匀速前进，得到匀速行驶等长路径消耗的时间；

根据转弯实际消耗的时间与匀速转弯消耗的时间的差值与已知匀速速度，得到转弯带来的时间消耗转化成的路径长度。

5.如权利要求2所述的一种路径规划控制器，其特征在于，在所述路径初始规划模块中，改进A*算法的启发式函数表示为：

对每个点的评估函数等于从起点到当前节点的实际代价与从当前节点到终点的距离评估值累加和。