基于AGV的智能仓储管理系统设计与实现

1、基于AGV的智能仓储管理系统设计与实现摘要：本文首先研究AGV智能仓储技术优势和发展情况，然后针对当前需求设计和实现智能化管理系统。希望通过研究，帮助仓储企业向智能化转型，提升总体运转效率，推动物流行业的发展。关键词：AGV；智能仓储；管理系统；设计引言：当今社会对物流效率的需求相比过去提升了很多，自动化仓储管理技术的应用在提升效率的同时，也降低了人力成本。目前，AGV在智能化仓储管理中具有比较大的优势，所以应该加强对管理系统研发，实现更全面的功能。1AGV智能仓储概述AGV设备的优势物流仓储行业中，大量使用的工业机器人包括机械臂、叉车、传送带、堆垛机、升降机等等，但是机械臂的自由度较低、叉车

2、在移动过程中需要的空间非常多，传送带有在生产过程中始终保持运转会浪费空间和能源的问题1。相比之下AGV的自由性和灵活性都很高（如图1所示），而且在工作过程中能自行完成对运行路线和轨道的改变，并且和传统的传送带、刚性传输线路相比也有成本低廉的优势，能够在较小空间内就可以运送储藏物，再加上通过控制中心调度，避免了对生产资源的浪费问题。图1AGV产品AGV智能仓储系统的研究现状国内外对仓储系统的研究，主要仓库布局、传送带设置、货位优化、不同类型设备配置方式等方面展开研究，由于存在过于理论化的问题，因此都设定AGV理想条件下运行，缺少对等待、延迟等动态模型上的研究，难以适应复杂的运行环境。所以，很多厂

3、房都是使用机器人按照铺设固定轨道的方式完成任务，所以在工作过程中的灵活性很低，也不利于厂房后期的升级。由于实际工作中仓库内部是一个动态的复杂系统，对AGV的管理也有多目标和离散的特点，如果区域内的AGV密度增高，就会造成大量的AGV延迟待机，从而降低AGV的运行效率，而且面对不确定的环境，AGV可能也会存在互相之间的配合不足甚至出现冲突，所以需要加强对AGV直接的协调合作，提升仓储管理效率。2AGV调度系统设计系统采用了B/S框架进行web开发，拥有开发周期短、维护简单的优势，而且具有良好的拓展性，能够根据用户的需求进行更新。和C/S框架相比，使用B/S框架的数据处理主要由服务器来完成，对于客

4、户端的硬件配置和浏览器的配置要求比较低，也能方便用户对仓库的运行情况进行远程查看，具有较高的竞争力。2.1调度系统功能分析为了实现对AGV的复杂控制，需要满足对路径、任务分配和调度的计算，以及可以将展示当前AGV的运行情况，为此，需要构建是展现层、业务处理层和接口处理层，以及持久层和数据库，满足对截面访问的要求，以及对各种参数完成分类和数据查找。AGV调度系统开发关键技术JS技术JS技术是重要的前端技术，在本系统中，系统整合了Bootsrap前端技术完成对界面的自动功能适配，以及使用HTML5实现对web展示层的处理工作，传输数据采用ajax和jQuery完成交互，可以实现对界面的调整和展现扩

5、展性，也能够完成异步处理和用户交互，达到对数据更加人性化的展示2。SSH框架本系统进行了SpringMVC、MySQL和MyBabatis整合，使用SpringSecurity安全机制和权限框架Shiro，并通过SpringMVC静态加载缓存机制保证系统的性能。AGV调度系统主要模块设计对AGV管理系统的主要包括四个主要管理模块，分别是用户管理、仓库建模、运行监控管理、车辆管理和订单管理。用户管理包括用户权限管理、账户管理，需要对用户进行分类，包括超级管理员、普通管理员、普通用户和访客；显示中心需要展现仓库建模，仓库的建模模块主要针对仓库的界面进行管理，管理员可根据目前仓库的变化情况对模型进行

6、编辑，达到模拟仓库实际场景的目的；显示中心的运行监控模块允许操作人员在远程查看仓库的运行状态，以及确定仓库的实时运行过程，可以给出每一台AGV所处的位置和任务完成情况，还能对任务完成时间作出预测，帮助工作人员发现目前AGV运行中的异常。车辆管理模块则可以单独显示AGV的运行状态，比如用绿灯表示AGV正在运行，黄灯表示AGV处于等待状态，如果AGV出现异常则用红灯警报，之后可以利用web端达到对AGV的远程运行和控制。最后，显示中心也要具备订单管理功能，作为一个单独的数据模块，允许用户利用web客户端添加订单，所以只需输入所需要的物品，WMS能够自动完成对货物信息的查询，并且对订单任务字段进行完

7、善。前端绘图功能设计前端绘图采用HTML5中的Canvas标签实现，满足2D绘图要求，利用响应消息来实现浏览器窗口的大小变化，以及对画布的位置、大小都进行调整，并将画布分为四层进行绘制。第一层为底层画布，作为画布绘制的底板存在，能够确定画布的大小；第二层为栅格拓扑绘层，可以根据具体的场景来设置关键点，以及确认栅格中的像素，在绘图的过程中，栅格拓扑绘制层基本不做变动；第三层是POI绘制层，可以放置各种物理组件的标识，比如充电标识等等；最后第四层绘制层是动态图层，可以完成对AGV的形式路径、运行状态、所处位置的实时显示调度系统监测数据的同步更新方法调度系统需要对监测数据进行同步更新，保证对所有AG

8、V的同时操控。系统需要做好对停机维护和升级等工作，对任务的创建和删除都要做到同步更新，并且可以对模型中的元素的状态进行变更，比如改变AGV的状态、货架位置、地图元素等等。对于新车的加入或者撤离的更新中，首先新车加入之后需要指派其进入初始停靠区，并且将其激活以加入到车辆系统当中3。如果需要从系统中移除一个AGV,要先确定这台AGV并没有失联，以及没有被排放订单，然后将其所占用的资源释放，在此AGV执行网当前任务后，停止执行其他任务。如果两点之间的边被关闭，说明这两点不能通行，此时会导致拓扑关系发生变化，必须要后台控制中心对算法进行调整完成对路径的更新，并以lock时间作为发生时刻的结点，对于之前

9、生成的订单，如果并没有被执行，就要进行任务重新分配以及重新生成路径；对于正在被执行的订单任务，可以将订单先保留到缓冲区，然后进行重新分配。如果故障在货架点，就要在故障处理结束之后，恢复lock区域的通行，重新进行任务分配，对后续订单，也根据更新之后的路由表进行规划。数据通信方案AGV是智能仓库晕在平台的客户端，能实现和服务器之间的主动连接，并且向服务发出信息和接收服务器的指令作出应答。AGV需要进行数据实时上传，显示剩余电量的百分比，每隔一分钟进行一次上报，保证系统能根据上传的数据信息制定控制策略；如果电量过低，就要发出充电请求，在空闲时间停靠，并将自启动任务需求发送控制中心，控制中心进行充电路径的计算，以及确定充电时间，在充电时间结束之后AGV回到工作。其次，要发出AGV在运行过程中的状态，通过任务编号确定当前任务的完成情况，并在完成发出确认信息，达到某个中间目的点操作完成确认消息，比如完成分拣工作货或者完成了货架的移动。控制中心对AGV下达任务时，根据车辆的编号下达任务，路径中包含了节点的个数、节点编号和节点类型，以及确定车辆在每个路段中的行驶方向。结束语：AGV对实现智能仓储管理有很大的优势，有利于加强调度工作水平,提升物流工作效率。为了解决目前动态化管理的需求，还需要加强在算法上的分析，充分利用数据提升智能系统效率，