一種AGV交通管制方法和系統

《一種AGV交通管制方法和系統》是蕪湖哈特機器人產業技術研究院有限公司於2016年12月30日申請的專利，該專專利公布號：CN107045343A，專利公布日：2017年8月15日，發明人是：郭龍、萬立浩、胡超、陳雙、高雲峰、曹雛清。

《一種AGV交通管制方法和系統》揭示了一種AGV交通管制方法：1）當AGV行駛進入路口時，讀取路口入口處的工位卡信息；2）根據讀取的工位卡信息判斷工位卡當前狀態，若為鎖定狀態則執行3），若為非鎖定狀態，則執行4）；3）AGV停止，並按照設定頻率獲取該路口入口處的工位卡信息，並返回2）；4）AGV根據設定路線行駛通過該路口，並將該路口所有的工位卡狀態定義為鎖定；5）當AGV駛出該路口時，將該路口所有的工位卡狀態定義為非鎖定。該發明的優點在於適應範圍廣，無需單獨布置控制卡，可以和工位卡統一部署，可有效解決因信號等原因導致的無法在交叉處解鎖問題，由於控制方法簡單，從而保證了AGV交通管制的可靠性和穩定性。

2021年8月16日，《一種AGV交通管制方法和系統》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

（概述圖為《一種AGV交通管制方法和系統》的摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種AGV交通管制方法和系統
• 公布號：CN107045343A
• 公布日：2017年8月15日
• 申請日：2016年12月30日
• 申請人：蕪湖哈特機器人產業技術研究院有限公司
• 地址：安徽省蕪湖市鳩江區電子產業園E座1層
• 發明人：郭龍、萬立浩、胡超、陳雙、高雲峰、曹雛清
• Int.Cl.：G05D1/02(2006.01)I
• 專利代理機構：蕪湖安匯智慧財產權代理有限公司
• 代理人：朱聖榮
• 類別：發明專利
• 申請號：2016112629719

專利背景

AGV（Automatic Guided Vehicle），即自動引導小車，是指裝備有電磁或者光學等自動引導裝置，能夠沿著規定的導引路逕行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業套用中不需駕駛員的搬運車，是一種常見的工業設備，隨著工廠自動化程度的提高，AGV行業迎來很大的發展前景。但是，由於工廠中有很多AGV的行駛，在直線行駛中的AGV能通過避障感測器實現很好的避障作用而不會碰撞，但是磁軌道交錯複雜，在交叉路口AGV的控制相對複雜，並且有的AGV需要按照多方向行駛，導致能讓AGV們能按照統一的交通規則來有序行駛是一件非常棘手而且困難的事。一般的，為解決這個問題，一般是通過上位機的統一調度系統來解決，統一調度系統和AGV的車載控制系統以及通信系統統一協調工作，可以實現多AGV的正常工作而不發生碰撞。例如已公開的專利申請，申請號201610055696.7，專利名稱《一種AGV的自主式交通管制方法、裝置及AGV》，旨在提供一種解決在拐角出因為信號問題導致的無法接收到相應控制信號而導致的無法交管控制等問題，但是無法解決因為信號問題導致的無法接收到解鎖信息等問題，同樣這樣也會導致AGV長時間停留在交管處，影響工廠使用效率。例如已公開的專利申請，申請號201410265253.1，專利名稱《AGV調度系統》，也是提供了一種可以提供解決AGV交管問題。但是該方法僅對三岔道口和二岔道口有效，對四岔道無法適用，並無法提供按照一定規則放行AGV，而且，雙向AGV也無法適用。

發明內容

專利目的

《一種AGV交通管制方法和系統》所要解決的技術問題是實現一種適應範圍廣、運行穩定、控制方法簡單可靠的AGV交通管制方法。

技術方案

1）當AGV行駛進入路口時，讀取路口入口處的工位卡信息；

2）根據讀取的工位卡信息判斷工位卡當前狀態，若為鎖定狀態則執行

3）若為非鎖定狀態，則執行4）；

3）AGV停止，並按照設定頻率獲取該路口入口處的工位卡信息，並返回2）；

4）AGV根據設定路線行駛通過該路口，並將該路口所有的工位卡狀態定義為鎖定；

5）當AGV駛出該路口時，將該路口所有的工位卡狀態定義為非鎖定。所述3）中將停止的AGV編號和停止時刻寫入工位卡，並在該工位卡的路口等待數量加一。

當路口等待的AGV數量超過1個，則根據預設的判斷規則順序讓AGV駛出路口。所述的判斷規則包括優先原則和時間原則；優先原則：每個AGV編號設有優先權別，當存在優先權別高於其他AGV時，忽略時間原則，優先權別高的AGV先駛出路口，若存在多輛相同優先權別的級別高的AGV時，以級別高的AGV以時間原則放行；時間原則：停止時刻早的AGV先行。所述4）當AGV駛出路口時，在工位卡上填寫當前駛出路口的AGV編號，之後再清空該AGV編號在該工位卡內的信息，信息包括AGV編號和停止時刻。當同時有兩個工位卡內有同一個AGV編號時，清空填寫時間早的工位卡內該AGV的信息，若被清空信息的工位卡因該編號AGV而為鎖止狀態，則對該工位卡解鎖。當AGV交通線路為雙向通行線路時，每個路口兩側各設有一個工位卡，AGV僅讀取通行一側路口的工位卡信息。一種執行所述AGV交通管制方法的系統，每個AGV車輛上設有讀取工位卡信息的讀卡器，讀卡器通過無線通信裝置與用於總調度的控制系統通信，所述AGV行徑區域的每個路口的均設有與岔口數量相同工位卡。當AGV交通線路為雙向通行線路時，每個路口兩側各設有一個工位卡。

改善效果

《一種AGV交通管制方法和系統》的優點在於適應範圍廣，不僅適應於單向AGV，對雙向AGV同樣適用，而且能夠處理拐彎岔道、三岔道和四岔道的交通調度，該方法統無需單獨布置控制卡，可以和工位卡統一部署，無需設定卡的性質，只需知道卡號，不用分區域去劃分，整個工廠可以統一管理，並且系統記憶體和CPU開銷小，分為鎖定卡和不鎖定卡，可有效解決因信號等原因導致的無法在交叉處解鎖問題，由於控制方法簡單，從而保證了AGV交通管制的可靠性和穩定性。

附圖說明

圖1為AGV交通管制方法流程圖；

圖2為執行AGV交通管制方法的系統的原理框圖；

圖3為模擬廠區AGV行駛路線圖。

技術領域

《一種AGV交通管制方法和系統》涉及交通管制領域。

權利要求

1.《一種AGV交通管制方法和系統》其特徵在於：1）當AGV行駛進入路口時，讀取路口入口處的工位卡信息；2）根據讀取的工位卡信息判斷工位卡當前狀態，若為鎖定狀態則執行3），若為非鎖定 狀態，則執行4）；3）AGV停止，並按照設定頻率獲取該路口入口處的工位卡信息，並返回2）；4）AGV根據設定路線行駛通過該路口，並將該路口所有的工位卡狀態定義為鎖定；5）當AGV駛出該路口時，將該路口所有的工位卡狀態定義為非鎖定。

2.根據權利要求1所述的AGV交通管制方法，其特徵在於：所述3）中將停止的AGV編號和 停止時刻寫入工位卡，並在該工位卡的路口等待數量加一。

3.根據權利要求2所述的AGV交通管制方法，其特徵在於：當路口等待的AGV數量超過1 個，則根據預設的判斷規則順序讓AGV駛出路口。

4.根據權利要求3所述的AGV交通管制方法，其特徵在於：所述的判斷規則包括優先原 則和時間原則；優先原則：每個AGV編號設有優先權別，當存在優先權別高於其他AGV時，忽 略時間原則，優先權別高的AGV先駛出路口，若存在多輛相同優先權別的級別高的AGV時，以 級別高的AGV以時間原則放行；時間原則：停止時刻早的AGV先行。

5.根據權利要求1、2、3或4所述的AGV交通管制方法，其特徵在於：所述4）當AGV駛出路 口時，在工位卡上填寫當前駛出路口的AGV編號，之後再清空該AGV編號在該工位卡內的信 息，信息包括AGV編號和停止時刻。

6.根據權利要求5所述的AGV交通管制方法，其特徵在於：當同時有兩個工位卡內有同 一個AGV編號時，清空填寫時間早的工位卡內該AGV的信息，若被清空信息的工位卡因該編 號AGV而為鎖止狀態，則對該工位卡解鎖。

7.根據權利要求1或6所述的AGV交通管制方法，其特徵在於：當AGV交通線路為雙向通 行線路時，每個路口兩側各設有一個工位卡，AGV僅讀取通行一側路口的工位卡信息。

8.一種執行如權利要求1-7所述AGV交通管制方法的系統，其特徵在於：每個AGV車輛上 設有讀取工位卡信息的讀卡器，讀卡器通過無線通信裝置與用於總調度的控制系統通信， 所述AGV行徑區域的每個路口的均設有與岔口數量相同工位卡。

9.根據權利要求8所述AGV交通管制方法的系統，其特徵在於：當AGV交通線路為雙向通 行線路時，每個路口兩側各設有一個工位卡。

實施方式

如圖2所示，每個AGV車輛上均設有一個讀取工位卡信息的讀卡器，調度系統和AGV的讀卡器之間通過無線方式來實現信號的傳輸，即讀卡器通過無線通信裝置與用於總調度的控制系統通信，AGV的控制指令通過調度系統來獲得，調度系統可以使得AGV前進、後退、停止、復位等遠程操作。在AGV行徑區域的每個路口的均設有與岔口數量相同工位卡，路口可以是彎道（二岔路口）、三岔口路、四岔路口等，在每個路口的駛入口處均設有一個工位卡，即彎道設有兩個工位卡，三岔路口設有三個工位卡，四岔路口設有四個工位卡。當AGV交通線路為雙向通行線路時，每個路口兩側各設有一個工位卡，這樣彎道設有四個工位卡，三岔路口設有六個工位卡，四岔路口設有八個工位卡，對應不同來向上的AGV。每個工位卡所記錄的信息包括：路口號、鎖定卡1、鎖定卡2、鎖定卡3、是否鎖定、卡1時間、卡2時間、卡3時間、卡1對應AGV號、卡2對應AGV號、卡3對應AGV號、正在通過路口AGV號，以及路口等待車數量。基於上述系統，如圖1所示，AGV交通管制方法如下：1）當AGV行駛進入路口時，讀取路口入口處的工位卡信息；2）根據讀取的工位卡信息判斷工位卡當前狀態，若為鎖定狀態則執行3），若為非鎖定狀態，則執行4）；3）AGV停止，並按照設定頻率獲取該路口入口處的工位卡信息，同時將AGV編號和停止時刻寫入工位卡，並在該工位卡的路口等待數量加一，並返回2）；若返回2）獲得的工位卡信息為非鎖定狀態，並且當路口等待的AGV數量超過1個，則根據預設的判斷規則順序讓AGV駛出路口。判斷規則包括優先原則和時間原則；優先原則：每個AGV編號設有優先權別，當存在優先權別高於其他AGV時，忽略時間原則，優先權別高的AGV先駛出路口，若存在多輛相同優先權別的級別高的AGV時，以級別高的AGV以時間原則放行；時間原則：停止時刻早的AGV先行。4）AGV根據設定路線行駛通過該路口，並將該路口所有的工位卡狀態定義為鎖定，當AGV駛出路口時，在工位卡上填寫當前駛出路口的AGV編號，之後再清空該AGV編號在該工位卡內的信息，信息包括AGV編號和停止時刻；5）當AGV駛出該路口時，將該路口所有的工位卡狀態定義為非鎖定。

為了避免因讀卡異常而導致路口堵塞，當同時有兩個工位卡內有同一個AGV編號時，清空填寫時間早的工位卡內該AGV的信息，若被清空信息的工位卡因該編號AGV而為鎖止狀態，則對該工位卡解鎖，從而實現任意點都能釋放相應的岔道口，保證路口通行的可靠性。該系統和方法可以按照對應的工位卡號實現交管，無需單獨設定交管卡，且無需對現場進行分片處理。如圖3所示，模擬一個包括二岔道拐彎、三岔道以及四岔道路口最小閉合路徑，通過該示意圖來描述《一種AGV交通管制方法和系統》方法的過程和使用方法。第一步，先確認路徑下包括一個轉彎3、四岔道8和三岔道15（為方便描述，只選擇三種岔道口），每個岔道口都需要維護一個表1，岔道附近都有相應的工位卡，該方法工位卡可以替代交管卡，無需設定交管卡，在四岔道口8處，對應表1，設定鎖定卡為7、9、10號，設定路口號為8，其他清空。在轉彎3處，對應表1，設定2號為鎖定卡，路口號為3，其他清零。三岔口15同樣如此，設定表1中對應的路口號為15，鎖定卡1設定為17，其他清空。第二步，當AGV小車6行駛過程中讀取到卡7，查取到該路口號為8，判斷表1中對應該路口8是否鎖定，發現沒有鎖定，則繼續行駛，並設定表1中8號路口所對應的正在通過路口AGV號為6，且設定表1處該路口為鎖定狀態，其他繼續。第三步，如果小車在行駛該路口過程中1號AGV到達7號點，此時，1號車查詢該路口狀態為鎖定，則停止前進，對應表1中設定鎖定卡1對應的讀取卡1時間，並設定卡1對應AGV編號為1，等待AGV數量為1，等待6號AGV到行駛完該路段。此時，如果13號AGV抵達9號路口，則判斷該8號路口處為鎖定，對應表1中設定鎖定卡2對應的讀取卡2時間，並設定卡2對應AGV編號為13，等待AGV數量為2，等待6號AGV到行駛完該路段。

此時，如果18號AGV抵達10號路口，則判斷該8號路口處為鎖定，對應表1中設定鎖定卡3對應的讀取卡3時間，並設定卡3對應AGV編號為18，等待AGV數量為3，等待6號AGV到行駛完該路段。第四步，當6號AGV行駛到20號位置時，如果讀取到20號位置卡號，則通知調度系統解鎖該交通路口，對應表1中，清空正在通過路口AGV號，同時，調度系統檢查對應路口等待的AGV數量，如果為零，則不處理，如果不為0，如果只有一輛車，則直接根據卡1或者卡2或者卡3對應的AGV號來放行AGV，如果有兩輛或者更多的車，根據相應的規則來判斷應該放行的AGV，如果是先入先出，依據表1中存儲讀取卡的時間來放行對應車輛，如果是大號先行原則，則比較表1中對應的卡對應AGV編號來放行對應編號的AGV，建議將優先權高的AGV人為設定編號偏大一些，這樣就可以實現優先權高的優先放行。其中，可能會由於相關原因，例如讀卡器沒能讀取到或者無線信號的不穩定，導致6號車在20號點位置未能讀到卡或者與服調度系統失去聯繫，當AGV運行到5號或者其他任意位置與調度系統連線上時，調度系統會檢查6號車對應的岔路口是否被鎖定，如果鎖定則按照上述原則來放行對應AGV。這樣就可以實現任意點都能釋放相應的岔道口，而不是只能固定在4號點釋放該路口的控制權。同理，在轉彎路口時，同四岔道類似，對應表1中，設定鎖定卡1和路口號，在三岔道路口處，設定鎖定卡和路口號對應的數值，在具體設定對應數值的同時需要和實際情況相同，否則會引起AGV交管混亂。同理，為說明如何實現一個岔道口能雙向行駛，假如岔道口3處若要實現雙向行駛，則設定對應的表格1中岔道號為3_1，表示可以反向行駛的車道，設定對應的鎖定卡1為4號卡即可，其他規則同上。

榮譽表彰

2021年8月16日，《一種AGV交通管制方法和系統》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。