泊车任务调度

当机器人完成前一个任务后,如果没有后续任务也无需进行充电的情况下,通常需要执行泊车任务。

泊车任务是指空闲机器人前往选择的停靠点进行等待直到分配下一任务,停靠点的选择需要考虑距离和其它机器人位置等因素,在不影响其它工作机器人作业的情况下,选择合适的泊车点可以提高机器人系统对新任务的响应速度从而提高整体作业效率。

考虑堆垛机立库系统,泊车点包括在出入库工作站处、货架中位点处和在上一任务的完成点处。

对于AGV系统,常见的泊车情形包括:

1. 前往预先规划的指定停车地点泊车;

2. 在规划的路径上巡行直到有新任务指派;

3. 在上一任务完成地点等待。

此外,环工作站环形分布的泊车位选择策略根据各工作站任务发生概率,选择泊车位尽可能降低平均响应时间。环形泊车策略分为静态和动态,其中在静态策略中,泊车位选定后固定不变直到重新计算,而动态策略则在静态策略的基础上进行延伸,泊车位的选择需依据当前所有空闲小车泊车位置并且会动态改变。

现实场景下,空闲机器人泊车任务调度主要包括首先选择合适的泊车位,在前往泊车点和在泊车点等待的过程中可以随时终止泊车任务去执行新的搬运任务。

其中,生成泊车位的整体选择过程大体分成两个部分:首先需要确定可选泊车位范围,可能在一些场景下在规划之初已经设计了若干固定的泊车位置,而空闲机器人只能在这些泊车位中选择当前未被其它机器人占用的位置进行泊车;而在另外一些场景下,没有固定的泊车位置,机器人可以选择任何可选位置(不可选位置包括造成路线堵塞的点等) 进行泊车。

在确定了可选泊车位范围后,第二步需要根据距离和其它空闲机器人泊车位置选择本次具体泊车位。其中距离因素考虑尽量选择下一任务可能发生区域的位置从而降低移动距离提高响应速度,同时也需考虑其它空闲机器人泊车位置,平衡各区域机器人分布密度,避免特定区域空闲机器人过多造成资源浪费,而其它区域缺少机器人造成接受任务后响应不及时的情况。具体到不同类型的机器人在不同场景下的泊车任务调度,需要以提高整体响应速度为目标,考虑前面提到的影响因素,根据特定场景的特点和要求进行选择。

下面通过简要对货到人机器人和分拣机器人的泊车调度讨论来具体阐述前面提出的泊车调度整体流程。

对于货到人机器人系统,通常并不规划固定泊车位而是每次动态选择。泊车位的选择策略会依据不同任务类型而有所变化,例如上一执行完的任务是盘点或者入库任务,当机器人将货架搬运到对应盘点或者入库工作站后,由于盘点和上架完成后货架还需要搬运回库,所以可以选择就地泊车减少后续机器人空驶距离,但是由于盘点和上架任务通常执行时间较长,这期间如果有其它更紧急的任务可以调用该机器人。

另一方面,对于回库任务执行完后的泊车选择则会有所不同。机器人将货架搬运回储位后,通常会选择一个合适泊车点进行泊车。在第一步中首先要确认可选泊车点,道路上泊车会造成拥堵一般不选择,而空储位由于后续可能会有货架回库造成冲突也一般不选择,通常这种情况下一般选择没有机器人占用的货架下储位点。之后第二步中,选择距离其它泊车机器人较远但距离工作站较近的货架下储位进行泊车,这样可以保证空闲机器人分布均衡并且距离后续可能的任务尽可能近,从而提高系统整体响应速度。

对于分拣机器人系统,每个上包台处一般都会规划有固定排队位,并且排队位也有分级,而分拣机器人在完成上一个包裹分拨后需要选择一个上包台的某一个固定排队位进行泊车等待。

在选择排队位时,首先要考虑选择当前等待车数最少的上包台对应的排队位作为可选范围,从而使得各个上包台资源能力均衡,如果各个上包台任务量不同,则可根据任务量多少进行加权选择,之后对应选择该上包台处最高优先级的空闲排队位作为泊车点。

通过上面的介绍,空闲机器人通过确定可选泊车位,依据距离和其它机器人泊车信息选择泊车点,以此保证适合的泊车分布,而合适的机器人泊车分布可以有效提高系统对任务的响应速度提高整体作业效率。

行业名词解释

1. AGV:Automated Guided Vehicle,自动导引车,是一类轮式移动机器人,沿着地板上的磁条、标记块,或者通过视觉导航或激光导航进行运动

2. 拣选:仓储配送中心的配货人员按订单要求的商品名,规格,型号,数量,将商品从存储的货架或货垛中取出

3. 分拣:拣选作业完成后,将拣选出的商品按照不同的客户,不同的配送路线进行分类,集中,等待装车配载,送货作业的流程

4. 运力组:用于完成特定任务的一组运力资源的集合

5. 移库:由于业务需要,将仓内物料移动至同一逻辑区下的另一个位置

6. 容器:用于存放商品的器具,常见容器包括料箱、中转箱、托盘等

7. PS: Pallet Shuttle,一种搬运托盘的AGV

8. CTU:Container Transport Unit,一种可同时搬运多个料箱的AGV

9. Chute口:用于存放同一订单或同一目的地对应商品的格口

10. 叠托:当托盘被捡空后,将多个托盘叠在一起,便于回收及存储