本书面向智能制造的AGV需求而开展对路径规划与自主协同控制的研究,其内容安排如图1-10所示。
图1-10 本书内容安排
本书各章内容介绍如下。
第1章:绪论。本章先针对本书选题综合分析智能制造的发展现状与发展趋势,并由此引出面向新一代智能制造的AGV物料运输需求,然后对路径规划问题与多AGV协同调度的研究现状进行分析,最后给出本书的内容安排。
第2章:SLAM技术。本章从SLAM的研究背景出发,阐述视觉/激光SLAM的关键技术及应用,并介绍真实环境中视觉SLAM技术面临的挑战。本章是实现AGV路径规划和自主导航的关键技术基础。
第3章:单AGV路径规划。本章先介绍地图建模方法与AGV工作空间,然后概述常见智能优化算法,最后阐述AGV路径规划问题,其中使用的算法包括改进GA、改进GWO算法、改进萤火虫算法(Improved Firefly Algorithm,IFA)及改进DQN算法。单AGV路径规划为多AGV协同控制提供了技术基础。
第4章:多AGV协同控制。多AGV协同控制问题十分复杂,一方面障碍物数目增加,另一方面也存在AGV对于运行路径的竞争和碰撞问题,为此本章先给出多AGV物料运输系统的控制方法及调度原则,然后分析AGV的路径冲突现象,探讨多AGV物料传输系统中AGV的调度问题,最后分析基于图神经网络的共融AGV自主作业调度。
第5章:应用案例。本章给出应用AGV进行物料运输的智能制造系统案例,也是对之前章节研究内容的综合应用。