泊車任務(wù)調(diào)度

當機器人完成前一個任務(wù)后,如果沒有后續(xù)任務(wù)也無需進行充電的情況下,通常需要執(zhí)行泊車任務(wù)。

泊車任務(wù)是指空閑機器人前往選擇的?？奎c進行等待直到分配下一任務(wù),停靠點的選擇需要考慮距離和其它機器人位置等因素,在不影響其它工作機器人作業(yè)的情況下,選擇合適的泊車點可以提高機器人系統(tǒng)對新任務(wù)的響應(yīng)速度從而提高整體作業(yè)效率。

考慮堆垛機立庫系統(tǒng),泊車點包括在出入庫工作站處、貨架中位點處和在上一任務(wù)的完成點處。

對于AGV系統(tǒng),常見的泊車情形包括:

1. 前往預(yù)先規(guī)劃的指定停車地點泊車;

2. 在規(guī)劃的路徑上巡行直到有新任務(wù)指派;

3. 在上一任務(wù)完成地點等待。

此外,環(huán)工作站環(huán)形分布的泊車位選擇策略根據(jù)各工作站任務(wù)發(fā)生概率,選擇泊車位盡可能降低平均響應(yīng)時間。環(huán)形泊車策略分為靜態(tài)和動態(tài),其中在靜態(tài)策略中,泊車位選定后固定不變直到重新計算,而動態(tài)策略則在靜態(tài)策略的基礎(chǔ)上進行延伸,泊車位的選擇需依據(jù)當前所有空閑小車泊車位置并且會動態(tài)改變。

現(xiàn)實場景下,空閑機器人泊車任務(wù)調(diào)度主要包括首先選擇合適的泊車位,在前往泊車點和在泊車點等待的過程中可以隨時終止泊車任務(wù)去執(zhí)行新的搬運任務(wù)。

其中,生成泊車位的整體選擇過程大體分成兩個部分:首先需要確定可選泊車位范圍,可能在一些場景下在規(guī)劃之初已經(jīng)設(shè)計了若干固定的泊車位置,而空閑機器人只能在這些泊車位中選擇當前未被其它機器人占用的位置進行泊車;而在另外一些場景下,沒有固定的泊車位置,機器人可以選擇任何可選位置(不可選位置包括造成路線堵塞的點等) 進行泊車。

在確定了可選泊車位范圍后,第二步需要根據(jù)距離和其它空閑機器人泊車位置選擇本次具體泊車位。其中距離因素考慮盡量選擇下一任務(wù)可能發(fā)生區(qū)域的位置從而降低移動距離提高響應(yīng)速度,同時也需考慮其它空閑機器人泊車位置,平衡各區(qū)域機器人分布密度,避免特定區(qū)域空閑機器人過多造成資源浪費,而其它區(qū)域缺少機器人造成接受任務(wù)后響應(yīng)不及時的情況。具體到不同類型的機器人在不同場景下的泊車任務(wù)調(diào)度,需要以提高整體響應(yīng)速度為目標,考慮前面提到的影響因素,根據(jù)特定場景的特點和要求進行選擇。

下面通過簡要對貨到人機器人和分揀機器人的泊車調(diào)度討論來具體闡述前面提出的泊車調(diào)度整體流程。

對于貨到人機器人系統(tǒng),通常并不規(guī)劃固定泊車位而是每次動態(tài)選擇。泊車位的選擇策略會依據(jù)不同任務(wù)類型而有所變化,例如上一執(zhí)行完的任務(wù)是盤點或者入庫任務(wù),當機器人將貨架搬運到對應(yīng)盤點或者入庫工作站后,由于盤點和上架完成后貨架還需要搬運回庫,所以可以選擇就地泊車減少后續(xù)機器人空駛距離,但是由于盤點和上架任務(wù)通常執(zhí)行時間較長,這期間如果有其它更緊急的任務(wù)可以調(diào)用該機器人。

另一方面,對于回庫任務(wù)執(zhí)行完后的泊車選擇則會有所不同。機器人將貨架搬運回儲位后,通常會選擇一個合適泊車點進行泊車。在第一步中首先要確認可選泊車點,道路上泊車會造成擁堵一般不選擇,而空儲位由于后續(xù)可能會有貨架回庫造成沖突也一般不選擇,通常這種情況下一般選擇沒有機器人占用的貨架下儲位點。之后第二步中,選擇距離其它泊車機器人較遠但距離工作站較近的貨架下儲位進行泊車,這樣可以保證空閑機器人分布均衡并且距離后續(xù)可能的任務(wù)盡可能近,從而提高系統(tǒng)整體響應(yīng)速度。

對于分揀機器人系統(tǒng),每個上包臺處一般都會規(guī)劃有固定排隊位,并且排隊位也有分級,而分揀機器人在完成上一個包裹分撥后需要選擇一個上包臺的某一個固定排隊位進行泊車等待。

在選擇排隊位時,首先要考慮選擇當前等待車數(shù)最少的上包臺對應(yīng)的排隊位作為可選范圍,從而使得各個上包臺資源能力均衡,如果各個上包臺任務(wù)量不同,則可根據(jù)任務(wù)量多少進行加權(quán)選擇,之后對應(yīng)選擇該上包臺處最高優(yōu)先級的空閑排隊位作為泊車點。

通過上面的介紹,空閑機器人通過確定可選泊車位,依據(jù)距離和其它機器人泊車信息選擇泊車點,以此保證適合的泊車分布,而合適的機器人泊車分布可以有效提高系統(tǒng)對任務(wù)的響應(yīng)速度提高整體作業(yè)效率。

行業(yè)名詞解釋

1. AGV:Automated Guided Vehicle,自動導引車,是一類輪式移動機器人,沿著地板上的磁條、標記塊,或者通過視覺導航或激光導航進行運動

2. 揀選:倉儲配送中心的配貨人員按訂單要求的商品名,規(guī)格,型號,數(shù)量,將商品從存儲的貨架或貨垛中取出

3. 分揀:揀選作業(yè)完成后,將揀選出的商品按照不同的客戶,不同的配送路線進行分類,集中,等待裝車配載,送貨作業(yè)的流程

4. 運力組:用于完成特定任務(wù)的一組運力資源的集合

5. 移庫:由于業(yè)務(wù)需要,將倉內(nèi)物料移動至同一邏輯區(qū)下的另一個位置

6. 容器:用于存放商品的器具,常見容器包括料箱、中轉(zhuǎn)箱、托盤等

7. PS: Pallet Shuttle,一種搬運托盤的AGV

8. CTU:Container Transport Unit,一種可同時搬運多個料箱的AGV

9. Chute口:用于存放同一訂單或同一目的地對應(yīng)商品的格口

10. 疊托:當托盤被撿空后,將多個托盤疊在一起,便于回收及存儲