一、概述
在無(wú)人自動(dòng)化倉儲領(lǐng)域，有各種設備需求接駁的狀況。所面對的挑戰是設備品種許多，兩種設備間的接駁方式有差異，導致要完結每種設備接駁邏輯的時(shí)分，都要考慮其他 N 種設備的狀況，非常雜亂。并且單個(gè)接駁進(jìn)程要保證安全。當呈現大量需求接駁使命的時(shí)分，要保證高效。本文首要分析了幾種接駁場(chǎng)景，然后以柔性設備和剛性設備接駁為例，抽象出一種通用的接駁邏輯（或協(xié)議）。
這種辦法很好的做到設備操控邏輯與接駁邏輯的解耦，當呈現新的接駁場(chǎng)景，只需求完結這個(gè)場(chǎng)景下的接駁邏輯即可，不必變化設備操控邏輯。曠視河圖根據這套協(xié)議，很好的完結了一些重大項目，可以一同調度多種設備的接駁，并抵達很好的作用。并且這個(gè)通用的接駁邏輯已經(jīng)有杰出的接口界說(shuō)，只需將接口完結即可完結功能。最后評論了更雜亂場(chǎng)景——機械臂工作站碼垛/拆垛狀況，這套通用邏輯是可以很好的滿(mǎn)意實(shí)際需求的。
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二、職業(yè)名詞解釋
AGV：Automated Guided Vehicle，自動(dòng)導引車(chē)，是一類(lèi)輪式移動(dòng)機器人，沿著(zhù)地板上的磁條、標記塊，或者通過(guò)視覺(jué)導航或激光導航進(jìn)行運動(dòng)
揀選：倉儲配送中心的配貨人員按訂單要求的產(chǎn)品名，規格，類(lèi)型，數量，將產(chǎn)品從存儲的貨架或貨垛中取出
分揀：揀選作業(yè)完結后，將揀選出的產(chǎn)品依照不同的客戶(hù)，不同的配送道路進(jìn)行分類(lèi)，會(huì )集，等候裝車(chē)配載，送貨作業(yè)的流程
運力組：用于完結特定使命的一組運力資源的集合
移庫：因為事務(wù)需求，將倉內物料移動(dòng)至同一邏輯區下的另一個(gè)方位
容器：用于寄存產(chǎn)品的用具，常見(jiàn)容器包括料箱、中轉箱、托盤(pán)等
PS: Pallet Shuttle，一種轉移托盤(pán)的 AGV
CTU：Cargo Transport Unit，一種可一同轉移多個(gè)料箱的 AGV
Chute 口：用于寄存同一訂單或同一目的地對應產(chǎn)品的格口
疊托：當托盤(pán)被撿空后，將多個(gè)托盤(pán)疊在一同，便于收回及存儲
三、場(chǎng)景舉例
在無(wú)人自動(dòng)化倉儲領(lǐng)域，由多設備協(xié)同來(lái)完結一次轉移是比較普遍的狀況。下面舉一些例子：
CTU 小車(chē)將料箱傳給箱線(xiàn)，或從箱線(xiàn)上收取料箱；
AGV 小車(chē)將托盤(pán)傳給托盤(pán)線(xiàn)，或從托盤(pán)線(xiàn)接納托盤(pán)；
AGV 小車(chē)將托盤(pán)傳給提升機，或從提升機接納托盤(pán)；
AGV 小車(chē)乘坐提升機，去其他的樓層；
機械臂從箱線(xiàn)抓取料箱，將料箱碼放在 AGV 小車(chē)頂舉的托盤(pán)上。
以上例子都觸及兩個(gè)或多個(gè)設備之間交互協(xié)同的狀況，需求進(jìn)行精準高效的操控，操控不好會(huì )造成安全事端，或卡死阻塞后續流程的狀況，引發(fā)嚴重后果。
四、設備協(xié)同
接駁站點(diǎn)是兩個(gè)設備產(chǎn)生容器交代的方位，人工工作站也是一個(gè)接駁站點(diǎn)，是設備和人做交代的站點(diǎn)。接駁站點(diǎn)首要需求一個(gè)方位，接駁的設備都可以抵達這個(gè)方位，不是任何方位都可以做接駁的。其次，需求一套接駁流程，哪個(gè)設備先操作，怎么交代等。
在當前設備多樣性的狀況下，接駁的流程就比較雜亂了，需求設備之間的合作。例如A類(lèi)設備與B類(lèi)設備之間接駁，可以用一套流程，A類(lèi)設備與C類(lèi)設備之間接駁，假如界說(shuō)一套新流程，那么A類(lèi)設備的邏輯就會(huì )非常雜亂了。
特別是現代自動(dòng)化加工，自動(dòng)化倉儲領(lǐng)域，對柔性設備的運用大大增加，柔性設備具有更好的魯棒性和自適應性，是世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應用技術(shù)，可以有用的提升生產(chǎn)率。
柔性設備可以很便利的增加削減，一同柔性設備品種也很豐厚，因而在接駁時(shí)，需求界說(shuō)一套通用的接駁邏輯，一切的設備都遵從該協(xié)議，只需求完結自己的邏輯，就能完結容器的順暢交代了。
從接駁站點(diǎn)的視點(diǎn)看，是一套規矩，規矩接駁的設備能不能來(lái)，能不能操作容器。這套規矩要可以適用大多數場(chǎng)景。
值得注意的是，不能完全依賴(lài)設備勘探的狀況，可能會(huì )出事端。例如托盤(pán)線(xiàn)跟AGV 小車(chē)接駁，當 AGV 頂起托盤(pán)，托盤(pán)線(xiàn)就檢測不到了，這時(shí)分假如后續托盤(pán)向前跟進(jìn)，AGV 又沒(méi)有及時(shí)脫離，就會(huì )產(chǎn)生磕碰。
一次接駁進(jìn)程可以分為：接駁前，接駁中，接駁后，三個(gè)階段，下面別離評論。
4.1 接駁前
關(guān)于柔性設備接駁給剛性設備，例如 AGV 小車(chē)將托盤(pán)，接駁給托盤(pán)線(xiàn)，是一個(gè)典型的場(chǎng)景。
要去接駁的 AGV 小車(chē)，從各自的方位動(dòng)身，去同一個(gè)點(diǎn)送托盤(pán)，因為有路途的遠近，以及路上的不確定性，就需求操控誰(shuí)先誰(shuí)后，這是一個(gè)部分的群體決策問(wèn)題，并且需求有動(dòng)態(tài)的調整。假如決定某個(gè) AGV 小車(chē)可以先去接駁，那么其余的小車(chē)要怎么處理，既要可以快速的銜接，又不要占住要害道路資源。
關(guān)于剛性設備接駁給柔性設備，例如托盤(pán)線(xiàn)接駁給 AGV 小車(chē)。
接駁前，需求 AGV 小車(chē)在接駁點(diǎn)鄰近待命，這樣在托盤(pán)即將抵達接駁點(diǎn)時(shí)，小車(chē)也可以快速的抵達接駁點(diǎn)。
4.2 接駁中
接駁中，接駁的設備都抵達指定方位，開(kāi)端接駁，一般有兩種接駁方式：
兩個(gè)設備一同動(dòng)作，例如翻滾傳輸。為了保證魯棒性，要求接納方比發(fā)送方要提早一點(diǎn)，防止發(fā)送方開(kāi)端翻滾，把貨品卡��；
一個(gè)設備先放下容器，另一個(gè)設備再取走容器。要求一個(gè)設備在操作時(shí)，另一個(gè)設備要保持停止。
不管哪種狀況，都要求對設備的精準操控，不然就會(huì )產(chǎn)生危險的事情。
4.3 接駁后
關(guān)于 AGV 小車(chē)接駁給托盤(pán)線(xiàn)的狀況，接駁后，小車(chē)要敏捷脫離，防止阻礙其他的小車(chē)過(guò)來(lái)接駁。
五、通用接駁邏輯
從接駁站點(diǎn)的視角考慮，關(guān)于每一個(gè)過(guò)來(lái)接駁的設備，相當于該設備與站點(diǎn)新疆倉儲設備的交互，類(lèi)似于一套協(xié)議，不管什么設備，只需恪守接駁協(xié)議，就能順暢的接駁，而不必關(guān)心對方是什么設備。
這是對接駁站點(diǎn)的一次抽象和實(shí)例化的進(jìn)程，接駁設備面向的是抽象的站點(diǎn)，而不同的站點(diǎn)，要有自己的實(shí)例化，操控接駁進(jìn)程中的狀況變化。
曠視河圖在詳細項目的實(shí)際應用中，逐步提煉出這套接駁協(xié)議，一方面滿(mǎn)意項目雜亂接駁場(chǎng)景的需求，另一方面具有很好的通用性和可擴展性，可以擴展為各種設備的接駁，并且具有很好的安全性和魯棒性。下面詳細論述。
5.1 接駁協(xié)議
一切跟接駁站點(diǎn)交互的設備，都要遵從如下接口協(xié)議，詳細的站點(diǎn)則要完結詳細的邏輯。
懇求抵達 AskForArrival
AGV 小車(chē)在去站點(diǎn)之前調用，因為是群體決策，接口參數要包括此刻一切要去該站點(diǎn)的 AGV 小車(chē)，接口要返回這些小車(chē)過(guò)去的次序。關(guān)于可以去站點(diǎn)的小車(chē)，要導航去站點(diǎn)，不能去的小車(chē)有兩種挑選，優(yōu)先看是否可以在等候區等候（等候區參閱后續章節），其次即可以在原地等候。
群體決策進(jìn)程一般選用間隔優(yōu)先戰略，防止堵住去站點(diǎn)的通路。間隔優(yōu)先意味著(zhù)可以搶占，假如忽然呈現一個(gè)間隔站點(diǎn)近使命，則間隔遠的使命會(huì )被改變方針?lè )轿�，去行列或等候。除了間隔優(yōu)先，還可以有其他戰略，例如要求貨品的出庫次序，是一種特殊需求，但功率可能要打折扣。
因為剛性設備在建設時(shí)就已經(jīng)在那里了，所以不需求調用 AskForArrival 接口。
已抵達 Arrived
AGV 小車(chē)在抵達接駁點(diǎn)之后調用，告訴站點(diǎn)已經(jīng)就位。這個(gè)告訴會(huì )觸發(fā)接駁對方的設備，繼續后續的過(guò)程。同上，剛性設備也不需求調用 Arrived 接口。
懇求操作容器 AskForOperate
AGV 小車(chē)（或剛性設備）在操作容器之前調用，懇求是否可以操作待接駁的容器，接口要返回 true|false 。
完結操作 FinishOperate
AGV 小車(chē)（或剛性設備）在操作容器之后調用，標明已完結對容器的發(fā)送（或接納）。
已脫離 Release
AGV 小車(chē)在脫離接駁點(diǎn)之后調用，告訴站點(diǎn)可以進(jìn)行后續的其他接駁使命。關(guān)于剛性設備，當容器脫新疆倉儲設備離接駁點(diǎn)時(shí)，也需求調用 Release ，表明接駁點(diǎn)已空，可以進(jìn)行后續的接駁。
5.2 功率考量
以上各步雖然可以順暢完結接駁，然而考慮到大規模高效作業(yè)的狀況下，還需求其他方面的輔助。
高優(yōu)分配運力
當托盤(pán)線(xiàn)或提升機跟 AGV 小車(chē)接駁的時(shí)分，需求高優(yōu)分配運力，敏捷分配小車(chē)將托盤(pán)移走，不然該托盤(pán)會(huì )阻塞后續的托盤(pán)，從而拖慢體系的功率。
提早預備運力
當托盤(pán)線(xiàn)或提升機跟 AGV 小車(chē)接駁的時(shí)分，需求提早在接駁點(diǎn)鄰近預備運力，以削減小車(chē)的空駛間隔，提早預備運力的時(shí)機比較要害，假如過(guò)早，則造成運力的擱置浪費。一般要預測托盤(pán)預計抵達接駁點(diǎn)的時(shí)刻，假如小于某個(gè)閾值，既可以開(kāi)端預備運力。
送貨后及時(shí)脫離
去接駁點(diǎn)送貨的 AGV 小車(chē)，在接駁完結后，要及時(shí)脫離，一般是回到鄰近的歇息區，當然去歇息區的使命是可以中止的，假如有其他使命直接去執行其他使命。
接駁點(diǎn)挑選
當一次轉移使命，有多個(gè)接駁點(diǎn)可用挑選的時(shí)分（例如跨層轉移，可以挑選多個(gè)提升機），需求一個(gè)接駁點(diǎn)挑選戰略，一般選用接納方設備的忙閑度優(yōu)先戰略。
曠視河圖在完結通用接駁協(xié)議的一同，調配以上各戰略，在功率要求嚴苛的項目中，也取得很好的作用，說(shuō)明通用接駁協(xié)議可以跟各種算法優(yōu)化戰略結合，具有很好的靈敏定制能力。以上各優(yōu)化點(diǎn)觸及到調度體系的其他方面，詳細不在本文的評論領(lǐng)域。
六、機械臂工作站
機械臂工作站是比較特殊的存在，一般機械臂的工作是揀選，或容器組合（碼托，拆托），因而這種事務(wù)場(chǎng)景是環(huán)繞機械臂打造的一片工作區域。以碼托為例，機械臂將許多原箱，依照一定的垛形，碼在托盤(pán)上組成一個(gè)垛，這就需求機械臂將原箱從一個(gè)當地搬到另一個(gè)當地，搬出的方位稱(chēng)為來(lái)歷位，放置的方位稱(chēng)為方針位。
機械臂碼垛速度很快，預備原箱和托盤(pán)的速度趕不上碼垛的速度，因而有時(shí)需求多個(gè)來(lái)歷位和方針位。一般做法是環(huán)繞機械臂，規劃若干站點(diǎn)，或是來(lái)歷位，或是方針位，根據詳細狀況而定。AGV 小車(chē)在跟機械臂接駁時(shí)，相同要恪守站點(diǎn)的接駁協(xié)議，機械臂一同與若干設備接駁，需求更雜亂的狀況操控。
首要，機械臂需求知道每個(gè)來(lái)歷位或方針位的狀況，來(lái)歷位是否有箱，方針位是否有托盤(pán)。其次，每個(gè)方位的狀況變化需求告訴機械臂做相應的操作。
來(lái)歷位的箱子，在送到站點(diǎn)之前，調用 AskForOperate，保證機械臂可以承受來(lái)新的箱子；
來(lái)歷位的箱子，在站點(diǎn)停穩后，調用 FinishOperate，告訴機械臂來(lái)了一個(gè)新箱子；
AGV 小車(chē)在去方針位之前，調用 AskForArrival，懇求是否可以去方針位；
AGV 小車(chē)在方針位停穩后，調用 Arrived，假如不需求降下托盤(pán)支架的話(huà)，就會(huì )觸發(fā)碼垛了。假如需求降下托盤(pán)支架，則要調用 AskForOperate和 FinishOperate，告訴機械臂，方針位托盤(pán)支架已預備完結；
AGV 小車(chē)在脫離方針位后，調用 Release，告訴機械臂方針位已空。
機械臂工作站是一切接駁場(chǎng)景新疆倉儲設備中最雜亂的，曠視河圖在通用接駁協(xié)議的框架下，進(jìn)行少量定制化改造，可以滿(mǎn)意詳細項目場(chǎng)景的需求，后續還要擴展協(xié)議，做出包括機械臂的通用接駁協(xié)議。
七、地圖布局
設備接駁是一個(gè)體系工程，需求各個(gè)方面合作一同運用，才能抵達最好作用。地圖規劃也是曠視河圖提供的解決方案的一部分，通用接駁邏輯，再合作地圖優(yōu)化，可以抵達更好的作用。下面介紹一些地圖布局上的優(yōu)化方案。
7.1 行列
在接駁站點(diǎn)之前規劃行列，可以讓 AGV 小車(chē)可以有秩序的進(jìn)新疆倉儲設備入站點(diǎn)，可以有用的防止在站點(diǎn)前擁堵。
假如站點(diǎn)只要一個(gè)出入口，可以規劃分離行列（也叫等候位）。
7.2 歇息位
關(guān)于A(yíng)GV小車(chē)接貨的場(chǎng)景，應在站點(diǎn)前規劃幾個(gè)歇息位，讓歇息位的AGV小車(chē)可以及時(shí)來(lái)站點(diǎn)接貨。
7.3機械臂
典型的機械臂碼垛場(chǎng)景，一個(gè)來(lái)歷位，4個(gè)方針位。在一個(gè)機械臂一同碼多種箱型，且一個(gè)托盤(pán)上只要一種箱型的狀況下，需求產(chǎn)生換托，因而方針位站點(diǎn)需求有一個(gè)行列。
