專利名稱：控制自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種控制自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具系統(tǒng)的方法，更具體地，涉及一種控制自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具系統(tǒng)的方法，能夠有效地管理自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具，其中該系統(tǒng)具有多個(gè)自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具。
通常，自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具系統(tǒng)用于自動(dòng)裝載和傳遞商品，并使用自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具(AGV)。AGV是用于沿著位于地面的導(dǎo)引路線移動(dòng)裝載商品的裝置。由磁帶制成的連續(xù)的導(dǎo)引線路安裝在AGV的移動(dòng)路徑上，及AGV通過(guò)磁感應(yīng)器探測(cè)該導(dǎo)引線路，所以AGV沿著連續(xù)的導(dǎo)引線路行進(jìn)。


圖1A是描述常規(guī)AGV系統(tǒng)的示意圖。參考圖1A，在常規(guī)AGV系統(tǒng)中，單一AGV20在沿著任務(wù)J1、J2和J3存在的移動(dòng)路徑10上執(zhí)行任務(wù)J1、J2和J3。在此例中，AGV20接收由主控單元30傳輸?shù)娜蝿?wù)命令，然后在沿著移動(dòng)路徑10行進(jìn)時(shí)執(zhí)行任務(wù)。AGV20根據(jù)接收到的任務(wù)命令執(zhí)行任務(wù)。
圖1B是描述常規(guī)AGV系統(tǒng)操作的流程圖。參考圖1B，AGV20在操作S10初始化數(shù)據(jù)。如果完成數(shù)據(jù)的初始化之后，AGV20從主控單元30接收任務(wù)命令，并根據(jù)操作S20的任務(wù)命令設(shè)置要執(zhí)行的任務(wù)的次序。在此例中，AGV20設(shè)置任務(wù)的次序，以對(duì)應(yīng)于根據(jù)先進(jìn)先出規(guī)則(FIFO)接收主控單元30傳輸?shù)娜蝿?wù)命令的次序。根據(jù)FIFO規(guī)則，先輸入的任務(wù)命令就是由AGV20先輸出和先執(zhí)行的任務(wù)命令。
此后，在操作S30判斷AGV20執(zhí)行任務(wù)的準(zhǔn)備工作是否已經(jīng)完成。如果已經(jīng)完成AGV20執(zhí)行任務(wù)的準(zhǔn)備工作，在操作S40，AGV20根據(jù)在操作S20設(shè)置的任務(wù)次序，AGV20執(zhí)行任務(wù)同時(shí)沿著移動(dòng)路徑10行進(jìn)。因此，AGV20根據(jù)如上所述的FIFO規(guī)則，先執(zhí)行相應(yīng)于第一個(gè)接收的任務(wù)命令的任務(wù)。此后，在操作S50，判斷它是否已經(jīng)完成當(dāng)前任務(wù)。結(jié)果是，如果已經(jīng)完成當(dāng)前任務(wù)，在操作S60判斷它是否已經(jīng)完成所有相應(yīng)于接收的任務(wù)命令的任務(wù)。如果已經(jīng)完成所有的任務(wù)，終止常規(guī)AGV系統(tǒng)的操作。
如上所述，常規(guī)AGV系統(tǒng)具有單一的AGV和根據(jù)FIFO規(guī)則先執(zhí)行第一個(gè)接收的任務(wù)命令。也就是，在常規(guī)AGV系統(tǒng)以任務(wù)的次序(即，任務(wù)J1、J2和J3)進(jìn)行操作的情況下，AGV20先執(zhí)行任務(wù)J1，通過(guò)任務(wù)J2，移動(dòng)到任務(wù)J3的位置，并其次執(zhí)行任務(wù)J3。此后，在AGV20移動(dòng)到任務(wù)J2的位置之后執(zhí)行任務(wù)J2。
因此，由于常規(guī)AGV系統(tǒng)使用單一AGV，以及不考慮AGV的移動(dòng)距離而先執(zhí)行第一個(gè)接收的任務(wù)，AGV的移動(dòng)距離變得不必要地長(zhǎng)，且執(zhí)行任務(wù)要費(fèi)用太多的時(shí)間，因此降低完成任務(wù)的效率和生產(chǎn)率。
在下面的說(shuō)明中將部分地闡述本發(fā)明附加的目的和益處，以及從說(shuō)明中可以清楚了解本發(fā)明，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明來(lái)知悉本發(fā)明。
通過(guò)使用控制AGV系統(tǒng)的方法可以獲得本發(fā)明的上述和其它目的。AGV系統(tǒng)具有多個(gè)AGV，并包括設(shè)置具有所有涉及到的AGV的任務(wù)時(shí)間的移動(dòng)路徑，和根據(jù)設(shè)置的移動(dòng)路徑控制AGV。
圖1A是描述常規(guī)AGV系統(tǒng)的操作的示意圖1B是描述控制常規(guī)AGV系統(tǒng)的常規(guī)方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例描述AGV結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是描述本發(fā)明導(dǎo)引標(biāo)識(shí)的框圖；圖4是描述本發(fā)明AGV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是描述本發(fā)明AGV系統(tǒng)控制方法的流程圖；圖6是更詳細(xì)地描述本發(fā)明AGV系統(tǒng)控制方法的流程圖；和圖7A和8B是描述常規(guī)AGV系統(tǒng)控制方法和本發(fā)明AGV系統(tǒng)控制方法之間差異的框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述AGV結(jié)構(gòu)的方框圖。參考圖2，AGV100包括控制單元160，以控制AGV100的全部操作；和與控制單元160連接的輸入單元110，以設(shè)置AGV100的操作。輸入單元110包括手工操作鍵輸入輸入單元，以由人工直接鍵入信息。
此外，AGV100包括分別提供在AGV100的前端和后端的第一軌道感測(cè)單元131和第二軌道感測(cè)單元132，以探測(cè)安裝在AGV100的移動(dòng)路徑上的導(dǎo)引標(biāo)志。AGV100也包括探測(cè)AGV100的移動(dòng)距離的移動(dòng)距離感測(cè)單元140。第一和第二軌道感測(cè)單元131和132和移動(dòng)距離感測(cè)單元140各自與控制單元160進(jìn)行電連接。AGV100包括存儲(chǔ)單元150，存儲(chǔ)控制程序、由輸入單元110輸入的信息和在AGV100操作過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并與控制單元160電連接。AGV100包括根據(jù)控制單元160的控制通過(guò)操作輪子(未示出)以移動(dòng)AGV100的行進(jìn)單元170；和根據(jù)控制單元160的控制來(lái)操作機(jī)器人的機(jī)器人操作單元180。此外，AGV100包括與控制單元160連接的接口單元190，以無(wú)線地訪問(wèn)主控單元200。
上述第一和第二軌道感測(cè)單元131和132用于檢測(cè)導(dǎo)引標(biāo)志，并用作感應(yīng)磁場(chǎng)的感測(cè)器。此外，移動(dòng)距離感測(cè)單元140可以用作安裝在輪子上的編碼器，以允許AGV100行進(jìn)。在此例中，控制單元160通過(guò)計(jì)數(shù)來(lái)自編碼器的脈沖輸出，計(jì)算AGV100的移動(dòng)距離。
圖3是描述本發(fā)明導(dǎo)引標(biāo)志的框圖。導(dǎo)引標(biāo)志320是具有一定長(zhǎng)度并按一定間隔安裝在移動(dòng)路徑310上的磁帶。如圖3所示，形成一對(duì)以間隔分開(kāi)的導(dǎo)引標(biāo)志320。每個(gè)間隔由與第一和第二軌道感測(cè)單元131和132之間的距離相同的距離分開(kāi)。
圖4是描述本發(fā)明AGV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。參考圖4，多個(gè)任務(wù)J1，J2和J3沿著移動(dòng)距離310存在。提供第一AGV100A和第二AGV100B以執(zhí)行任務(wù)J1、J2和J3的各自的任務(wù)。第一和第二AGV100A和100B具有與圖2所述的AGV100同樣的結(jié)構(gòu)。
下面描述本發(fā)明AGV系統(tǒng)的操作。
圖5和6是描述本發(fā)明AGV系統(tǒng)的控制方法的流程圖。首先，在操作S100執(zhí)行設(shè)置任務(wù)的操作。設(shè)置任務(wù)的操作如圖6所示。如圖6所示，在操作S110計(jì)算要執(zhí)行的任務(wù)的次序。也就是，用在移動(dòng)路徑上的任務(wù)的數(shù)量和AGV的數(shù)量來(lái)計(jì)算任務(wù)的次序。此后，根據(jù)計(jì)算的任務(wù)次序，在操作S120計(jì)算事件的數(shù)量。
在操作S120，當(dāng)有n個(gè)彼此互不相同的任務(wù)分配給r(n＞＝r)個(gè)AGV時(shí)，事件的數(shù)量是nPr＝n！/(n-r)！。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)存在任務(wù)J1、J2和J3及AGV的數(shù)量是兩個(gè)時(shí)，事件的數(shù)量是3P2＝3！/(3-2)?。?。即，當(dāng)事件的數(shù)量是六個(gè)時(shí)，事件如下1)任務(wù)J1和J2分別分配給第一和第二AGV的事件；2)任務(wù)J1和J2分別分配給第二和第一AGV的事件；3)任務(wù)J1和J3分別分配給第一和第二AGV的事件；4)任務(wù)J1和J3分別分配給第二和第一AGV的事件；5)任務(wù)J3和J2分別分配給第一和第二AGV的事件；和6)任務(wù)J3和J2分別分配給第二和第一AGV的事件。
如上所述，沒(méi)有分配給第一或第二AGV的任務(wù)(任務(wù)J3)可以分配給第一和第二AGV的其中之一。同樣也可以同樣的方式應(yīng)用于上述情況的其它情況。
因此，如果在本發(fā)明的實(shí)施例中存在任務(wù)J1、J2和J3，以及AGV的數(shù)量是兩個(gè)，分配給兩個(gè)AGV的三個(gè)任務(wù)的事件的數(shù)量是六。
為這六個(gè)事件計(jì)算需要執(zhí)行所有當(dāng)前任務(wù)的各自費(fèi)用，這在下列表1中示出。在此例中，各自的費(fèi)用與需要執(zhí)行各自任務(wù)的任務(wù)時(shí)間成比例。表1顯示第一和第二AGV兩者為執(zhí)行所有任務(wù)J1、J2和J3所需要的各自費(fèi)用C1到C6。
表1
如果完成了AGV100A和100B兩者為執(zhí)行所有的任務(wù)J1、J2和J3所需要的各自費(fèi)用C1到C6的計(jì)算，則為六個(gè)事件計(jì)算第一和第二AGV100A和100B兩者為執(zhí)行一個(gè)相應(yīng)的任務(wù)或多個(gè)相應(yīng)任務(wù)所需要的各自總量費(fèi)用。即，在操作S130，為這六個(gè)事件計(jì)算第一AGV100A的總量費(fèi)用和第二AGV100B的總量費(fèi)用。
主控單元200從第一AGV100A的總量費(fèi)用和第二AGV100B的總量費(fèi)用中為六個(gè)事件的每一個(gè)判斷最小值和最大值。此后，在操作S140選擇具有最小值的事件。
然后，主控單元200根據(jù)在操作S150選擇的事件，設(shè)置第一和第二AGV100A和100B的移動(dòng)路徑310，以執(zhí)行任務(wù)J1、J2和J3。主控單元200在操作S160向第一和第二AGV100A和100B傳輸相應(yīng)于設(shè)置移動(dòng)路徑3 10的任務(wù)命令。因此，第一和第二AGV100A和100B根據(jù)在操作S200由主控單元200傳輸?shù)娜蝿?wù)命令，執(zhí)行任務(wù)J1、J2和J3中的一個(gè)或多個(gè)，然后在操作S300執(zhí)行這些任務(wù)(見(jiàn)圖5)。
圖7A和7B是描述常規(guī)AGV系統(tǒng)控制方法和本發(fā)明AGV系統(tǒng)控制方法之間差異的圖。參考圖7A和7B，可以理解，根據(jù)本發(fā)明的AGV系統(tǒng)控制方法，第一和第二AGV100A和100B為完成所有的任務(wù)所需要的總量任務(wù)時(shí)間降低了ΔT。
如上所述，本發(fā)明的AGV系統(tǒng)控制方法通過(guò)確定最佳的移動(dòng)路徑同時(shí)考慮所有要執(zhí)行的任務(wù)，降低為完成任務(wù)所需要的總量任務(wù)時(shí)間，由此提高生產(chǎn)率。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白可能會(huì)對(duì)這些實(shí)施例做更改，而不偏離本發(fā)明的原則和思想，及不偏離權(quán)利要求和它們的等同物所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具(AGV)系統(tǒng)的方法，AGV系統(tǒng)具有多個(gè)AGV，包括根據(jù)考慮到的所有AGV的任務(wù)執(zhí)行時(shí)間，設(shè)置AGV的移動(dòng)路徑；和根據(jù)設(shè)置的移動(dòng)路徑控制AGV。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于設(shè)置移動(dòng)路徑包括計(jì)算要執(zhí)行的多個(gè)任務(wù)的次序；計(jì)算AGV為執(zhí)行所有的任務(wù)需要的各自的費(fèi)用；計(jì)算將任務(wù)分配給AGV出現(xiàn)的多個(gè)事件的數(shù)量；為每個(gè)事件計(jì)算AGV為執(zhí)行一個(gè)相應(yīng)任務(wù)或多個(gè)相應(yīng)任務(wù)需要的各自總量費(fèi)用；和為每個(gè)事件從AGV的各自總量費(fèi)用中判斷最小和最大值，并根據(jù)具有最小值的事件設(shè)置AGV的移動(dòng)路徑。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于各自的費(fèi)用是基于AGV為執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)或多個(gè)相應(yīng)任務(wù)需要的任務(wù)時(shí)間。
4.一種具有多個(gè)AGV的自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具(AGV)系統(tǒng)，包括控制AGV的所有操作的控制單元；和與控制單元連接的輸入單元，以設(shè)置AGV的操作，其中AGV包括提供在AGV的前端和后端的第一軌道感測(cè)單元和第二軌道感測(cè)單元，以在AGV移動(dòng)的移動(dòng)路徑上探測(cè)導(dǎo)引標(biāo)志；探測(cè)AGV的移動(dòng)距離的移動(dòng)距離感測(cè)單元；存儲(chǔ)單元，以存儲(chǔ)控制程序、由輸入單元輸入的信息和在AGV操作期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；行進(jìn)單元，根據(jù)控制單元的控制，通過(guò)操作位于AGV上的輪子以移動(dòng)AGV；和機(jī)器人操作單元，根據(jù)控制單元的控制，操作AGV的機(jī)器人。
5.如權(quán)利要求4所述的AGV系統(tǒng)，其特征在于移動(dòng)距離感測(cè)單元包括編碼器和控制單元，編碼器安裝在AGV的輪子上以允許AGV行進(jìn)，控制單元通過(guò)對(duì)編碼器輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)而計(jì)算AGV的移動(dòng)距離。
6.如權(quán)利要求4所述的AGV系統(tǒng)，其特征在于導(dǎo)引標(biāo)志是具有一定長(zhǎng)度的磁帶和以一定間隔安裝在移動(dòng)路徑上。
7.如權(quán)利要求6所述的AGV系統(tǒng)，其特征在于導(dǎo)引標(biāo)志由同分離第一和第二軌道感測(cè)單元距離的相同距離分開(kāi)。
全文摘要
一種控制具有多個(gè)AGV的自動(dòng)導(dǎo)引的交通工具(AGV)系統(tǒng)的方法，該方法包括設(shè)置考慮所有AGV的任務(wù)時(shí)間的移動(dòng)路徑，并根據(jù)設(shè)置的移動(dòng)路徑控制AGV。設(shè)置移動(dòng)路徑包括計(jì)算AGV為執(zhí)行多個(gè)任務(wù)所需的各自費(fèi)用，和計(jì)算向AGV分配每個(gè)任務(wù)而發(fā)生的多個(gè)事件的數(shù)量。設(shè)置移動(dòng)路徑也包括為所有事件計(jì)算AGV為執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)或多個(gè)相應(yīng)任務(wù)需要的各自總量費(fèi)用，為每個(gè)事件從各自的總量費(fèi)用中確定最小和最大值，并根據(jù)具有最小值的事件設(shè)置AGV的移動(dòng)路徑。
文檔編號(hào)G05D1/02GK1466079SQ0215439
公開(kāi)日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者姜然日 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社