柔性制造车间多载具AGV 任务分组算法研究*

张博晖，武照云，程洋洋，代争争，高梦媛

（河南工业大学 机电工程学院，河南 郑州 450001）

引言

自动导引运输车（automated guided vehicle，AGV）是柔性制造车间中不可或缺的运输工具，但随着对柔性制造车间生产效率的要求不断提高，多载具AGV 在柔性制造车间中的应用也越来越多，即每辆AGV 上有多个可装载工位，如何对任务与多载具AGV 进行匹配是当前急需解决的问题，一种合理的任务调度策略可以有效提高多载具AGV 系统整体运行效率[1]。

本文提出一种基于取货点距离的多载具AGV 任务分组算法，即在已知多载具AGV 搬运能力和任务的情况下，对任务进行聚类分组，从而最大化的利用多载具AGV 的搬运效率，提高车间工作效率。

1 任务组合问题描述与建模

柔性制造车间多载具AGV 系统的任务序列中通常存在多个运输任务，由于每个任务的位置信息不同，所以要考虑多载具AGV 与多个任务如何匹配的问题，即每辆多载具AGV 选择哪些货物进行搬运的问题[2]。因此多载具AGV 任务调度要求AGV 控制系统对任务进行合理分配，协调所有任务有序执行，从而保证柔性制造车间能够高效运转。

1.1 车间环境建模

在制造车间环境中开展AGV 任务调度研究，首先要建立车间环境地图。关于车间环境表达存在许多方法，例如：可视图法、栅格地图法、拓扑地图法等，其中拓扑地图法是一种高效的电子地图建模方法，尤其适用于车辆路网确定的情形[3，4]。相应地，实际的AGV 可行行使路径可抽象为拓扑图中的线段或者是弧线，AGV 路径的交叉点、停车点、充电桩等特殊意义的位置可以抽象为节点，进而这些节点和连接线组合成为车间环境的拓扑结构图。……