[发明专利]一种用于巡检的自动导引车路径规划方法

说明书

本发明公开了一种用于巡检的自动导引车路径规划方法，应用于纺织织造巡检。本发明的基于局部双向闭环和双向搜索算法，有效解决纺织织造巡检中路径全局最优规划，以及动态避障后的路径再规划；通过对时间窗的排布和更新以及冲突协商策略解决了多自动引导车在路径规划中的冲突问题；配套合适的智能系统可以满足纺织织造行业生产线自动化，智能化的转型升级要求。

技术领域

本发明涉及自动导引车路径规划技术领域，尤其涉及到一种用于巡检的自动导引车路径规划方法。

背景技术

纺织织造生产线上在生产过程中，需要安排巡检工作，观察纺织机器是否在正常工作，正在生产的织物是否有缺陷等。传统方法是安排工人巡检，存在人力成本高，工作强度大，巡检系统效率低，产品检测覆区域窄等不足。在智能制造2025，工业4.0的背景下，纺织织造生产行业急需自动化，智能化升级。

具体地，现有技术中，公开号为CN110503260 A的专利申请公开一种基于动态路径规划的AGV调度方法，该策略对AGV工作场地进行初始化，可以对实际地图进行模拟，基于弗洛伊德算法建立的邻接矩阵和距离矩阵，对AGV选择过程和AGV在执行过程中的避障情况进行了优化调度。现有技术中用于自动导引车路径规划目前存在着以下几个方面的问题：人力成本高，工作强度大；巡检系统效率低，产品检测覆区域窄；无法满足生产线自动化智能化升级要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于巡检的自动导引车路径规划方法，本发明根据纺织织造巡检背景下的场地，冲突实际场景实现多自动导引车路径全局最优规划，以及动态避障后的路径再规划。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种用于巡检的自动导引车路径规划方法，应用于纺织织造巡检，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：根据纺织织造巡检环境，采用拓扑建模法将路径节点以及自动导引车构建地图，其中路径节点即是纺织机器；

步骤S2：开始路径规划时，自动导引车由控制系统发送命令选择是否调度到初始位置，如果调度到初始位置则初始化路径节点工作状态信息，自动导引车的位置及工作状态信息，并清除时间窗变量信息；如果不调度位置则更新路径节点工作状态信息，自动导引车的位置及工作状态信息，并清除时间窗变量信息，其中时间窗变量记录路径节点相关联的自动导引车编号及到达时间；

步骤S3：设计局部双向闭环约束，无冲突下自动导引车在邻近轨道闭环行驶，有冲突下优先考虑邻近轨道行驶；

步骤S4：初始路径规划完成后，生成自动导引车编号以及自动导引车到达路径节点的时间，并以此验证路径规划是否存在冲突；

步骤S5：在路径规划存在冲突的情况下，基于冲突协商策略，根据自动导引车的冲突类型动态地为多自动导引车分配优先级；当路径中出现障碍物时，通过动态更改道路权重，重新进行路径规划实现多自动导引车的实时避障；

步骤S6：在路径规划不存在冲突的情况下，判断路径节点是否存在检修障碍冲突，如果存在检修障碍冲突，基于冲突协商策略，继续动态地为多自动导引车分配优先级；

步骤S7：重复步骤S3-S6，基于调整路径优先级以及避障信息的搜索，在局部双向闭环约束条件下，搜索以自动导引车整体效率最优为目标的的路径规划并生成全局路径规划，确保每一个路径节点被自动导引车巡检到且路径中无冲突，则生成巡检任务并执行。

在本发明的技术方案中，步骤S1中，将纺织织造巡检环境中的路径节点按矩阵编号，在路径节点的每行或者每列之间以及路径节点的四周侧边设置轨道，自动导引车在所有轨道上双向行驶并可通过路径节点的四周侧边的轨道转弯并转换到在路径节点的每行或者每列之间的轨道，并设定自动导引车匀速行驶并根据需求调整速度，同一个路径节点只允许一辆车通过。