基于信息物理系统的多分拣移动机器人调度策略
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华南理工大学

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中图分类号:

TP242.6

基金项目:

国家自然科学基金项目(61973125)


Multi-Sorting Mobile Robot Scheduling Strategy Based on Cyber-Physical System
Author:
Affiliation:

South China University of Technology

Fund Project:

the National Nature Science Foundation of China(61973125)

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    摘要:

    本文主要研究了基于信息物理系统建模的多分拣移动机器人(multi-SMR)调度策略.首先,在基于实际应用场景的拓扑地图建模中加入了新的路径弧时间损耗指标,实现了对货物不均匀比例和多机器人拥堵状态的精确估计.其次,提出了一种改进的启发式路径规划算法,并在路径评估过程中增加了目的地距离和时间损耗指标.最后,完整的调度过程以分层式结构部署在信息物理系统模型中,包括控制层的时间损耗指标更新、交通管制监测,以及物理层的分布式路径规划和机器人状态更新.仿真实验验证了本文方法的可靠性,结果表明,改进调度策略进一步提升了系统分拣效率,降低了计算成本,有效解决了机器人拥堵和安全问题.

    Abstract:

    This paper mainly studies the CPS-based multi-sorting mobile robot (multi-SMR) scheduling strategy. First, a novel time cost is added to the topology map modeling, realizing the accurate estimation of the uneven proportion of cargos and the congestion state of multiple robots. Second, an improved path planning algorithm is proposed, and the path evaluation process adds the destination distance and time cost indicators. Finally, the complete scheduling process is deployed in the CPS model in a hierarchical structure, including the time cost update and traffic control of the control layer and the distributed path planning and robot status update of the physical layer. Simulation experiments verify the reliability of the proposed method. Results show that the improved scheduling strategy further improves the system sorting efficiency, reduces the calculation cost, and solves the problem of robot congestion.

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  • 收稿日期:2021-07-31
  • 最后修改日期:2021-10-27
  • 录用日期:2021-10-27
  • 在线发布日期: 2021-12-01
  • 出版日期: