泊車任務調度

當機器人完成前一個任務后,如果沒有后續任務也無需進行充電的情況下,通常需要執行泊車任務。

泊車任務是指空閑機器人前往選擇的停靠點進行等待直到分配下一任務,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的情況下,選擇合適的泊車點可以提高機器人系統對新任務的響應速度從而提高整體作業效率。

考慮堆垛機立庫系統,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的完成點處。

對于AGV系統,常見的泊車情形包括:

1. 前往預先規劃的指定停車地點泊車;

2. 在規劃的路徑上巡行直到有新任務指派;

3. 在上一任務完成地點等待。

此外,環工作站環形分布的泊車位選擇策略根據各工作站任務發生概率,選擇泊車位盡可能降低平均響應時間。環形泊車策略分為靜態和動態,其中在靜態策略中,泊車位選定后固定不變直到重新計算,而動態策略則在靜態策略的基礎上進行延伸,泊車位的選擇需依據當前所有空閑小車泊車位置并且會動態改變。

現實場景下,空閑機器人泊車任務調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去執行新的搬運任務。

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劃之初已經設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可能發生區域的位置從而降低移動距離提高響應速度,同時也需考慮其它空閑機器人泊車位置,平衡各區域機器人分布密度,避免特定區域空閑機器人過多造成資源浪費,而其它區域缺少機器人造成接受任務后響應不及時的情況。具體到不同類型的機器人在不同場景下的泊車任務調度,需要以提高整體響應速度為目標,考慮前面提到的影響因素,根據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度討論來具體闡述前面提出的泊車調度整體流程。

對于貨到人機器人系統,通常并不規劃固定泊車位而是每次動態選擇。泊車位的選擇策略會依據不同任務類型而有所變化,例如上一執行完的任務是盤點或者入庫任務,當機器人將貨架搬運到對應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機器人空駛距離,但是由于盤點和上架任務通常執行時間較長,這期間如果有其它更緊急的任務可以調用該機器人。

另一方面,對于回庫任務執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可能的任務盡可能近,從而提高系統整體響應速度。

對于分揀機器人系統,每個上包臺處一般都會規劃有固定排隊位,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最少的上包臺對應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量不同,則可根據任務量多少進行加權選擇,之后對應選擇該上包臺處最高優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對任務的響應速度提高整體作業效率。

行業名詞解釋

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,規格,型號,數量,將商品從存儲的貨架或貨垛中取出

3. 分揀:揀選作業完成后,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,送貨作業的流程

4. 運力組:用于完成特定任務的一組運力資源的集合

5. 移庫:由于業務需要,將倉內物料移動至同一邏輯區下的另一個位置

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