專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)人搬運(yùn)裝置及其搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)決定搬運(yùn)路徑的無(wú)人搬運(yùn)裝置及其搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法。
背景技術(shù)：
作為在使用多個(gè)搬運(yùn)設(shè)備的無(wú)人搬運(yùn)裝置中決定搬運(yùn)路徑的手段，已經(jīng)有了各種 提案(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1 7)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平6-83445號(hào)說(shuō)明書(shū)《利用自動(dòng)行駛移動(dòng)體的無(wú)人搬運(yùn)系統(tǒng) 中的行駛路徑選定方法》專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2003-337623號(hào)說(shuō)明書(shū)《路徑?jīng)Q定裝置及方法》專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2003-34M39號(hào)說(shuō)明書(shū)《自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)及搬運(yùn)車(chē)的路徑探索 方法》專(zhuān)利文獻(xiàn)4 日本特許第3485755號(hào)說(shuō)明書(shū)《無(wú)人搬運(yùn)車(chē)控制裝置及無(wú)人搬運(yùn)車(chē)控 制方法》專(zhuān)利文獻(xiàn)5 日本特許第3539838號(hào)說(shuō)明書(shū)《無(wú)人搬運(yùn)車(chē)控制裝置及無(wú)人搬運(yùn)車(chē)控 制方法》制方法》


專(zhuān)利文獻(xiàn)6 日本特許第3755268號(hào)說(shuō)明書(shū)《無(wú)人搬運(yùn)車(chē)控制裝置及無(wú)人搬運(yùn)車(chē)控專(zhuān)利文獻(xiàn)7 日本特許第37^864號(hào)說(shuō)明書(shū)《無(wú)人搬運(yùn)車(chē)控制裝置及方法》 上述的以往的無(wú)人搬運(yùn)裝置中的搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法能夠大致區(qū)分為以下3種。 (1)手動(dòng)定義與搬運(yùn)對(duì)象的搬運(yùn)源和搬運(yùn)目的地對(duì)應(yīng)的路徑。 該方法需要手動(dòng)設(shè)定與搬運(yùn)源和搬運(yùn)目的地對(duì)應(yīng)的所有的組合。另外，這樣決定 的路徑是固定的路徑，在靈活地對(duì)應(yīng)故障或堵塞等路徑的狀態(tài)的方面存在著極限。(2)將搬運(yùn)路徑視作圖形，決定權(quán)重最小的路徑。該方法為了再次計(jì)算權(quán)重而需要監(jiān)視搬運(yùn)設(shè)備的詳細(xì)的位置或通過(guò)時(shí)間，需要用 于得到各種設(shè)備的信息的傳感器、通信路徑以及計(jì)算裝置。(3)準(zhǔn)備多個(gè)與搬運(yùn)對(duì)象的搬運(yùn)源和搬運(yùn)目的地對(duì)應(yīng)的路徑，從該路徑中選擇最 佳的路徑。該方法為了選擇能夠在避開(kāi)堵塞等的最短時(shí)間進(jìn)行移動(dòng)的路徑，以當(dāng)前的路徑的 擁擠度或未來(lái)的路徑的擁擠的預(yù)測(cè)為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行決定。因此，需要精度良好的預(yù)測(cè)，如果擁 擠預(yù)測(cè)失敗，則按照基于錯(cuò)誤的預(yù)測(cè)的路徑進(jìn)行搬運(yùn)而不會(huì)通過(guò)合適的路徑。另外，最佳路 徑的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)是搬運(yùn)時(shí)間或距離，沒(méi)有考慮到節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的以往問(wèn)題而提出的。即，本發(fā)明的目的在于，提供一種無(wú) 人搬運(yùn)裝置及其搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法，其能夠自動(dòng)決定搬運(yùn)路徑，不必監(jiān)視搬運(yùn)設(shè)備的詳細(xì) 的位置或通過(guò)時(shí)間，因此不需要傳感器、通信路徑以及計(jì)算裝置，不需要精度高的預(yù)測(cè)，即使擁擠預(yù)測(cè)失敗也能夠選擇合適的路徑，且能夠力圖節(jié)能化。根據(jù)本發(fā)明，提供一種無(wú)人搬運(yùn)裝置，該無(wú)人搬運(yùn)裝置個(gè)別地控制多個(gè)搬運(yùn)設(shè)備， 其中，具備控制各搬運(yùn)裝置的多個(gè)設(shè)備控制裝置，探索路徑并向各設(shè)備控制裝置發(fā)送 指示的搬運(yùn)控制裝置，儲(chǔ)存搬運(yùn)設(shè)備狀態(tài)、搬運(yùn)路徑圖形及預(yù)定路徑的儲(chǔ)存裝置，上述儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存有圖形，該圖形將搬運(yùn)設(shè)備的換乘地點(diǎn)、分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、 搬運(yùn)源、搬運(yùn)目的地作為“點(diǎn)”，將從各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地點(diǎn)作為“枝”，將與各枝的 通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能量負(fù)載”的和作為“權(quán)重”，上述搬運(yùn)控制裝置，對(duì)于各個(gè)物品，將構(gòu)成從搬運(yùn)源至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的 各枝的權(quán)重的總和為最小的路徑?jīng)Q定為“預(yù)定路徑”，將預(yù)定的權(quán)重與所決定的預(yù)定路徑的 各枝的當(dāng)前的權(quán)重相加，對(duì)于各個(gè)物品，沿著所決定的預(yù)定路徑個(gè)別地控制搬運(yùn)設(shè)備而搬運(yùn)物品，且從搬 運(yùn)的預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重減去上述預(yù)定的權(quán)重。另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種無(wú)人搬運(yùn)裝置的搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法，該無(wú)人搬運(yùn)裝置 個(gè)別地控制多個(gè)搬運(yùn)設(shè)備，其中，利用儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存圖形，該圖形將搬運(yùn)設(shè)備的換乘地點(diǎn)、分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、搬 運(yùn)源、搬運(yùn)目的地作為“點(diǎn)”，將從各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地點(diǎn)作為“枝”，將與各枝的通 過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能量負(fù)載”的和作為“權(quán)重”，利用搬運(yùn)控制裝置，對(duì)于各個(gè)物品，將構(gòu)成從搬運(yùn)源至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的 各枝的權(quán)重的總和為最小的路徑?jīng)Q定為“預(yù)定路徑”，將預(yù)定的權(quán)重與所決定的預(yù)定路徑的 各枝的當(dāng)前的權(quán)重相加，對(duì)于各個(gè)物品，沿著所決定的預(yù)定路徑個(gè)別地控制搬運(yùn)設(shè)備而搬運(yùn)物品，且從搬 運(yùn)的預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重減去上述預(yù)定的權(quán)重。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，將上述預(yù)定的權(quán)重作為相當(dāng)于1臺(tái)物品的“時(shí)間 負(fù)載”，當(dāng)搬運(yùn)負(fù)載為某個(gè)閾值以下時(shí)，將通過(guò)消耗能量相對(duì)較大的設(shè)備的枝的“能量負(fù)載” 設(shè)定得較大，使全部路徑中的一部分的設(shè)備實(shí)質(zhì)上停止。另外，在搬運(yùn)目的地產(chǎn)生等待時(shí)間的情況下，從搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目的地 的等待時(shí)間)或者搬運(yùn)所需的時(shí)間<(搬運(yùn)目的地的等待時(shí)間+容許閾時(shí)間)的路徑中選 擇能量消耗最少的路徑。而且，每當(dāng)各物品從點(diǎn)向點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，從當(dāng)前的“預(yù)定路徑”的各枝的當(dāng)前的權(quán)重減 去上述預(yù)定的權(quán)重，接下來(lái)，將構(gòu)成從當(dāng)前的點(diǎn)至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán)重的 總和為最小的路徑再次決定為“預(yù)定路徑”，將上述預(yù)定的權(quán)重與所決定的預(yù)定路徑的各枝 的當(dāng)前的權(quán)重相加。根據(jù)上述本發(fā)明的裝置及方法，由于儲(chǔ)存有圖形，該圖形將搬運(yùn)設(shè)備的換乘地點(diǎn)、 分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、搬運(yùn)源、搬運(yùn)目的地作為“點(diǎn)”，將從各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地點(diǎn) 作為“枝”，將與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能量負(fù)載” 的和作為“權(quán)重”，對(duì)于各個(gè)物品，將構(gòu)成從搬運(yùn)源至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán)重 的總和為最小的路徑?jīng)Q定為“預(yù)定路徑”，將所決定的預(yù)定路徑的各枝的權(quán)重與當(dāng)前的權(quán)重 相加，因而通過(guò)將搬運(yùn)路徑視作圖形，將由路徑探索部臨時(shí)決定的路徑作為將來(lái)的堵塞狀態(tài)而適用于權(quán)重，從而能夠預(yù)測(cè)堵塞的路徑，并決定避開(kāi)堵塞的路徑。另外，由于將與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的 “能量負(fù)載”的和作為“權(quán)重”，因而能夠選擇力圖節(jié)能化的路徑。所以，能夠靈活地對(duì)應(yīng)故障或堵塞等路徑的狀態(tài)，并且，不需要用于得到各種設(shè)備 的權(quán)重計(jì)算所需的信息的傳感器、通信路徑、計(jì)算裝置等，且能夠力圖節(jié)能化。另外，由于每當(dāng)各物品從點(diǎn)向點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，從當(dāng)前的權(quán)重減去當(dāng)前的“預(yù)定路徑”的 各枝的權(quán)重，接下來(lái)，將構(gòu)成從當(dāng)前的點(diǎn)至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán)重的總和為 最小的路徑再次決定為“預(yù)定路徑”，將所決定的預(yù)定路徑的各枝的權(quán)重與當(dāng)前的權(quán)重相 加，因而在每次向搬運(yùn)路徑的分離、合流、換乘等地點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，都能夠再次探討搬運(yùn)路徑并 更新路徑。所以，能夠始終以最新的路徑信息來(lái)選擇路徑，并且，即使未來(lái)的擁擠預(yù)測(cè)失敗而 選擇了不合適的路徑，也能夠在搬運(yùn)途中返回合適的路徑。另外，因此不需要高精度的預(yù) 測(cè)。而且，將上述預(yù)定的權(quán)重作為相當(dāng)于1臺(tái)物品的“時(shí)間負(fù)載”，在負(fù)載較輕時(shí)或不 必急著搬運(yùn)時(shí)，由于將通過(guò)消耗能量相對(duì)較大的設(shè)備的枝的“能量負(fù)載”設(shè)定得較大，使全 部路徑中的一部分的設(shè)備實(shí)質(zhì)上停止，因而通過(guò)設(shè)備的停止，能夠?qū)崿F(xiàn)輕負(fù)載時(shí)的節(jié)能。另外，在搬運(yùn)目的地產(chǎn)生等待時(shí)間的情況下，通過(guò)從搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目 的地的等待時(shí)間)或者搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目的地的等待時(shí)間+容許閾時(shí)間)的路徑 中選擇能量消耗最少的路徑，使得雖然裝置產(chǎn)生若干的等待，但能夠進(jìn)一步節(jié)能。


圖1是本發(fā)明的無(wú)人搬運(yùn)裝置的整體構(gòu)成圖。圖2是顯示搬運(yùn)路徑圖形的示例的圖。圖3是在圖2標(biāo)注權(quán)重的圖。圖4是變更圖3的權(quán)重的圖。圖5A是顯示本發(fā)明的方法的第1實(shí)施方式的圖。圖5B是顯示本發(fā)明的方法的第1實(shí)施方式的圖。圖6A是顯示本發(fā)明的方法的第2實(shí)施方式的圖。圖6B是顯示本發(fā)明的方法的第2實(shí)施方式的圖。圖6C是顯示本發(fā)明的方法的第2實(shí)施方式的圖。圖7是顯示本發(fā)明的方法的第3實(shí)施方式的圖。圖8A是顯示本發(fā)明的方法的第3實(shí)施方式的圖。圖8B是顯示本發(fā)明的方法的第3實(shí)施方式的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例。另外，在各圖中，對(duì)共通的部分標(biāo)注 同一標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的無(wú)人搬運(yùn)裝置的整體構(gòu)成圖。在該圖中，本發(fā)明的無(wú)人搬運(yùn)裝置10具備控制多個(gè)搬運(yùn)裝置11的多個(gè)設(shè)備控制裝置12、向各設(shè)備控制裝置12發(fā)送指示的設(shè)備指示發(fā)送部13、從上位裝置14接收搬運(yùn)指 示的搬運(yùn)指示接收部15、對(duì)路徑進(jìn)行探索的路徑探索部16以及分別儲(chǔ)存搬運(yùn)設(shè)備狀態(tài)、搬 運(yùn)路徑圖形、物品信息、預(yù)定路徑的儲(chǔ)存裝置17a、17b、17c、17d。上述的設(shè)備指示發(fā)送部13、搬運(yùn)指示接收部15以及路徑探索部16作為整體而構(gòu) 成搬運(yùn)控制裝置18。該搬運(yùn)控制裝置18例如是單個(gè)或者多個(gè)計(jì)算機(jī)。另外，上述的儲(chǔ)存裝置17a、17b、17c、17d也可以是單獨(dú)的儲(chǔ)存裝置17。在圖1的構(gòu)成中，從上位裝置14向搬運(yùn)指示接收部15賦予物品的搬運(yùn)指示(移 動(dòng)目的地、移動(dòng)優(yōu)先度等)。路徑探索部16將搬運(yùn)設(shè)備的狀態(tài)17a(故障信息等)反映在搬運(yùn)路徑圖形17b。路徑探索部16對(duì)搬運(yùn)路徑圖形17b上的權(quán)重進(jìn)行評(píng)價(jià)并生成搬運(yùn)路徑。設(shè)備指示發(fā)送部13根據(jù)生成的搬運(yùn)路徑，向各控制裝置12進(jìn)行搬運(yùn)指示。圖2是顯示搬運(yùn)路徑圖形的示例的圖。搬運(yùn)路徑由頂板行駛臺(tái)車(chē)(OHV)、無(wú)人搬運(yùn)車(chē)(RGV)、自動(dòng)吊車(chē)等各種各樣的種類(lèi) 的搬運(yùn)設(shè)備的組合構(gòu)成。通過(guò)搬運(yùn)路徑圖形1(以下僅稱(chēng)作“圖形”)來(lái)表現(xiàn)這些搬運(yùn)設(shè)備 的組合。圖形1由“點(diǎn)”2、將鄰近的點(diǎn)和點(diǎn)連接的“枝”3的集合構(gòu)成。能夠使枝具有方向。 在這個(gè)示例中，點(diǎn)2由矩形表示，枝3由箭頭表示。為了用圖形來(lái)表現(xiàn)由搬運(yùn)設(shè)備(該圖中，為A D)構(gòu)成的路徑，將各設(shè)備的換乘 地點(diǎn)、分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、成為搬運(yùn)源的地點(diǎn)、成為搬運(yùn)目的地的地點(diǎn)均定義為“點(diǎn)”。另 外，將從該各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地點(diǎn)定義為“枝”。根據(jù)設(shè)備的不同，存在著能夠雙向 移動(dòng)的情況和僅能夠單向移動(dòng)的情況，將其定義為“枝的方向”。在此，在圖2的示例中，考慮“從出發(fā)點(diǎn)A向到達(dá)點(diǎn)C”搬運(yùn)。此時(shí)，可以選取“A —C” 和“A — B — D — C”這2種搬運(yùn)路徑，但需要表示哪個(gè)是更“好的路徑”的指引。圖3是在圖2標(biāo)注權(quán)重4的圖。在本發(fā)明中，在各枝3定義權(quán)重4，將構(gòu)成搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán)重4的總和為最小 的路徑定義為“最佳路徑”。權(quán)重4是任意的數(shù)值。圖4是變更圖3的權(quán)重的圖。在求出任意的2點(diǎn)間的“最佳路徑”時(shí)，由于在固定的權(quán)重量下始終得到相同的路 徑，因而即使該路徑的特定部分堵塞，也無(wú)法得到迂回的路徑。因此，需要對(duì)應(yīng)于堵塞而動(dòng) 態(tài)地變更權(quán)重4。例如，圖3中，如果考慮“從出發(fā)點(diǎn)A向到達(dá)點(diǎn)C”搬運(yùn)，通常求出“A —C”為“最 佳路徑”，但是，當(dāng)在“A — C”間產(chǎn)生堵塞時(shí)，如果將“A — C”間的權(quán)重如圖4所示地增大， 則得到“A — B — D — C”作為“最佳的路徑”。該路徑是堵塞的迂回路徑。為了這樣動(dòng)態(tài)地變更權(quán)重4，以往提出了設(shè)置檢測(cè)路徑堵塞的傳感器，或者計(jì)測(cè)設(shè) 備的移動(dòng)時(shí)間實(shí)際值，將其作為新的“路徑的通過(guò)時(shí)間”等方法。但是，為此需要設(shè)置發(fā)送 信息的裝置，該信息是求出堵塞、位置、速度等的傳感器和求出路徑的裝置所檢測(cè)的信息。因此，在本發(fā)明中，不獲取路徑堵塞或移動(dòng)時(shí)間的實(shí)際值，用以下的方法動(dòng)態(tài)地變 更權(quán)重。(1)利用儲(chǔ)存裝置17，預(yù)先儲(chǔ)存圖形，該圖形將搬運(yùn)設(shè)備的換乘地點(diǎn)、分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、搬運(yùn)源、搬運(yùn)目的地作為“點(diǎn)”，將從各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地點(diǎn)作為“枝”， 將與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能量負(fù)載”的和作為 “權(quán)重”。(2)接下來(lái)，利用搬運(yùn)控制裝置18，對(duì)于各個(gè)物品，將構(gòu)成從搬運(yùn)源至搬運(yùn)目的地 的搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán)重的總和為最小的路徑?jīng)Q定為“預(yù)定路徑”，將預(yù)定的權(quán)重與所決定 的預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重相加。預(yù)定的權(quán)重，例如為相當(dāng)于1臺(tái)物品的權(quán)重。S卩，求出搬運(yùn)路徑時(shí)，作為預(yù)定路徑，向構(gòu)成該路徑的各枝3導(dǎo)入預(yù)約。枝3的權(quán) 重為導(dǎo)入該枝的預(yù)約數(shù)的增加函數(shù)。例如，定義權(quán)重如下。權(quán)重=“路徑的通過(guò)時(shí)間”的函數(shù)+ “消耗能量”的函數(shù)以上述權(quán)重求出新的搬運(yùn)路徑。(3)接下來(lái)，利用搬運(yùn)控制裝置18，對(duì)于各個(gè)物品，沿著所決定的預(yù)定路徑個(gè)別地 控制搬運(yùn)設(shè)備而搬運(yùn)物品，且從搬運(yùn)的預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重減去上述預(yù)定的權(quán)重。圖5A和圖5B是顯示本發(fā)明的方法的第1實(shí)施方式的圖。在該圖中，圖5A顯示高 負(fù)載時(shí)，圖5B顯示低負(fù)載時(shí)?！愣?，搬運(yùn)路徑由頂板行駛臺(tái)車(chē)(OHV)、無(wú)人搬運(yùn)車(chē)(RGV)、自動(dòng)吊車(chē)等各種 各樣的種類(lèi)的搬運(yùn)設(shè)備的組合構(gòu)成。此時(shí)，準(zhǔn)備多個(gè)搬運(yùn)設(shè)備或路徑以具有充裕的處理能 力，使得即使在搬運(yùn)的貨物較多、高負(fù)載時(shí)，或者一部分的設(shè)備產(chǎn)生故障等時(shí)也能夠充分地 搬運(yùn)。在本發(fā)明中，當(dāng)在低負(fù)載下搬運(yùn)能力充裕時(shí)，通過(guò)按照不使用這樣的冗長(zhǎng)的設(shè)備 的路徑進(jìn)行搬運(yùn)，停止該設(shè)備的功能，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。即，如圖5A所示，在路徑“D — E”可由多個(gè)(該圖中為2個(gè))路徑達(dá)成時(shí)，在高負(fù) 載時(shí)使用這兩者的路徑，但如圖5B所示，在搬運(yùn)負(fù)載為某個(gè)閾值以下時(shí)，將通過(guò)消耗能量 相對(duì)較大的設(shè)備的枝的“能量負(fù)載”設(shè)定為大于通過(guò)消耗能量相對(duì)較小的設(shè)備的枝的“能量 負(fù)載”，例如設(shè)定為2倍以上，使全部路徑中的一部分的設(shè)備實(shí)質(zhì)上停止。在此，定義權(quán)重如下。權(quán)重=與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載” +與消耗能量成比例的“能量負(fù)載”此時(shí)，“最佳的路徑”是指“通過(guò)時(shí)間較短且消耗能量較小的路徑”。當(dāng)搬運(yùn)中的貨物的量較少，“路徑的通過(guò)時(shí)間”較小時(shí)，由于“消耗能量”的項(xiàng)的貢 獻(xiàn)相對(duì)地變大，因而選擇通過(guò)“消耗能量”較少的設(shè)備的路徑。如果搬運(yùn)中的貨物的量較多 且負(fù)載升高，則“路徑的通過(guò)時(shí)間”變大，“消耗能量”的項(xiàng)的貢獻(xiàn)相對(duì)地變小。因此，“消耗 能量”較大的設(shè)備也為了降低負(fù)載而使用。圖6A 圖6C是顯示本發(fā)明的方法的第2實(shí)施方式的圖。在該圖中，各枝的權(quán)重 是與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載” +與消耗能量成比例的“能量負(fù)載”，圖中，例如 像10+100那樣，用2個(gè)數(shù)字表示。另外，在此，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，假設(shè)能量負(fù)載不改變。圖6A是最初“從出發(fā)點(diǎn)A向到達(dá)點(diǎn)C”搬運(yùn)的情況。此時(shí)，在“A — C”和 “A — B — D — C”的2種搬運(yùn)路徑中，選擇各枝的權(quán)重的總和為最小的“A-B-D-C”。由于該選擇，枝AB、BD、DC被預(yù)約，將枝AB、BD、DC的權(quán)重變更為10+20、20+20、20+20。圖6B是第2次“從出發(fā)點(diǎn)A向到達(dá)點(diǎn)C”搬運(yùn)的情況。此時(shí)，選擇各枝的權(quán)重的總 和為最小的“A —C”(枝AC)。由于該選擇，枝AB、BD、DC被預(yù)約，將枝AB、BD、DC的權(quán)重變更為15+20、30+20、 30+20。圖6C是第3次“從出發(fā)點(diǎn)A向到達(dá)點(diǎn)C”搬運(yùn)的情況。此時(shí)，在“A — C”和 “A — B — D — C”的2種搬運(yùn)路徑中，選擇各枝的權(quán)重的總和為最小的“A — C”。由于該選擇，枝AC被預(yù)約，將枝AC的權(quán)重分別變更為40+100。另外，在實(shí)際上通過(guò)被預(yù)約的枝時(shí)，依次減去各枝的權(quán)重4。利用上述的本發(fā)明的方法，得到以下的效果。(1)由于一般而言，路徑預(yù)約較少的路徑的權(quán)重較小，因而新的搬運(yùn)路徑優(yōu)先選擇 路徑預(yù)約較少的路徑。由于預(yù)約較少的路徑被視作沒(méi)有擁擠的路徑，因而對(duì)堵塞能夠進(jìn)行 迂回。(2)由于將與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能 量負(fù)載”的和作為“權(quán)重”，因而能夠選擇力圖節(jié)能化的路徑。所以，能夠靈活地對(duì)應(yīng)故障或堵塞等路徑的狀態(tài)，并且，不需要用于得到各種設(shè)備 的權(quán)重計(jì)算所需的信息的傳感器、通信路徑、計(jì)算裝置等，且能夠力圖節(jié)能化。圖7是顯示本發(fā)明的方法的第3實(shí)施方式的圖。在該圖中，7是具有緩沖器的裝 置，一定產(chǎn)生某個(gè)等待時(shí)間(例如處理時(shí)間10分鐘)。如這個(gè)示例所示，在搬運(yùn)目的地不立即進(jìn)行下一次操作，等待明顯時(shí)，不必急著搬 運(yùn)。因此，在搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目的地的等待時(shí)間)的路徑為多個(gè)的情況下，選擇能 量消耗最少的路徑。而且，定義容許閾時(shí)間，在搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目的地的等待時(shí)間 +容許閾時(shí)間)的路徑為多個(gè)的情況下，選擇能量消耗最少的路徑。由此，雖然裝置產(chǎn)生若 干的等待，但能夠進(jìn)一步節(jié)能。另一方面，在上述的本發(fā)明的方法中，為了在開(kāi)始搬運(yùn)時(shí)從該出發(fā)點(diǎn)起向到達(dá)點(diǎn) 的多個(gè)路徑中選擇合適的路徑，預(yù)先準(zhǔn)備多個(gè)路徑候選，從中進(jìn)行選擇，且用圖形來(lái)表現(xiàn)搬 運(yùn)路徑并將路徑堵塞反映于權(quán)重，從而避開(kāi)堵塞。但是，在使用搬運(yùn)指示發(fā)出時(shí)的此時(shí)的路徑狀態(tài)而進(jìn)行路徑探索的情況下，由于 至多僅考慮此時(shí)的狀態(tài)，因而不能對(duì)應(yīng)將來(lái)可能產(chǎn)生的堵塞。另外，雖然也從搬運(yùn)設(shè)備的移 動(dòng)時(shí)間或速度等加入將來(lái)的堵塞預(yù)測(cè)等而選擇路徑，但為了預(yù)測(cè)而需要很多計(jì)算，另外，越 到未來(lái)，預(yù)測(cè)越不可靠，無(wú)法信賴(lài)。因此，在本發(fā)明中，不僅生成了反映搬運(yùn)指示發(fā)出時(shí)的此時(shí)的路徑狀態(tài)的路徑并 向搬運(yùn)裝置進(jìn)行指示，而且在搬運(yùn)設(shè)備的換乘地點(diǎn)、分離地點(diǎn)等的相對(duì)于搬運(yùn)目的地而可 以取多個(gè)路徑的地方，以最新的路徑狀態(tài)再次求出路徑。S卩，根據(jù)本發(fā)明，每當(dāng)各物品從點(diǎn)向點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，從當(dāng)前的“預(yù)定路徑”的各枝的當(dāng)前 的權(quán)重減去上述預(yù)定的權(quán)重，接下來(lái)，將構(gòu)成從當(dāng)前的點(diǎn)至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝 的權(quán)重的總和為最小的路徑再次決定為“預(yù)定路徑”，將上述預(yù)定的權(quán)重與所決定的預(yù)定路 徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重相加。通過(guò)如此頻繁地對(duì)路徑進(jìn)行再次探討，不僅求出與每時(shí)每刻改變的路徑狀況相應(yīng)的搬運(yùn)路徑，而且即使在將來(lái)的預(yù)測(cè)失敗無(wú)法選擇合適的路徑時(shí)，在再次探討時(shí)也能修正 至合適的路徑。圖8A和圖8B是本發(fā)明的方法的第4實(shí)施方式，是顯示搬運(yùn)路徑的再次探討的圖。如圖8A所示，如果按照搬運(yùn)指示發(fā)出時(shí)的路徑條件求出路徑，則由于沒(méi)有堵塞， 因而經(jīng)由F-H間，但由于這2個(gè)貨物將來(lái)同時(shí)使用F-H間的區(qū)域，因而產(chǎn)生堵塞。因此，如圖8B所示，通過(guò)在作為分離地點(diǎn)的E處對(duì)路徑進(jìn)行再次探討，從而能夠求 出不堵塞的避開(kāi)路徑。根據(jù)上述的本發(fā)明的裝置及方法，由于儲(chǔ)存有圖形，該圖形將搬運(yùn)設(shè)備的換乘地 點(diǎn)、分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、搬運(yùn)源、搬運(yùn)目的地作為“點(diǎn)”，將從各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地 點(diǎn)作為“枝”，將與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能量負(fù) 載”的和作為“權(quán)重”，對(duì)于各個(gè)物品，將構(gòu)成從搬運(yùn)源至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán) 重的總和為最小的路徑?jīng)Q定為“預(yù)定路徑”，將所決定的預(yù)定路徑的各枝的權(quán)重與當(dāng)前的權(quán) 重相加，因而通過(guò)將搬運(yùn)路徑視作圖形1，將由路徑探索部臨時(shí)決定的路徑作為將來(lái)的堵塞 狀態(tài)而適用于權(quán)重，從而能夠預(yù)測(cè)堵塞的路徑，并決定避開(kāi)堵塞的路徑。另外，由于將與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的 “能量負(fù)載”的和作為“權(quán)重”，因而能夠選擇力圖節(jié)能化的路徑。所以，能夠靈活地對(duì)應(yīng)故障或堵塞等路徑的狀態(tài)，并且，不需要用于得到各種設(shè)備 的權(quán)重計(jì)算所需的信息的傳感器、通信路徑、計(jì)算裝置等，且能夠力圖節(jié)能化。另外，由于每當(dāng)各物品從點(diǎn)2向點(diǎn)2移動(dòng)時(shí)，從當(dāng)前的權(quán)重減去當(dāng)前的“預(yù)定路徑” 的各枝的權(quán)重，接下來(lái)，將構(gòu)成從當(dāng)前的點(diǎn)至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán)重的總和 為最小的路徑再次決定為“預(yù)定路徑”，將所決定的預(yù)定路徑的各枝的權(quán)重與當(dāng)前的權(quán)重相 加，因而在每次向搬運(yùn)路徑的分離、合流、換乘等地點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，都能夠再次探討搬運(yùn)路徑并 更新路徑。所以，能夠始終以最新的路徑信息來(lái)選擇路徑，并且，即使未來(lái)的擁擠預(yù)測(cè)失敗而 選擇了不合適的路徑，也能夠在搬運(yùn)途中返回合適的路徑。另外，因此不需要高精度的預(yù) 測(cè)。而且，將上述預(yù)定的權(quán)重作為相當(dāng)于1臺(tái)物品的“時(shí)間負(fù)載”，在負(fù)載較輕時(shí)或不 必急著搬運(yùn)時(shí)，由于將通過(guò)消耗能量相對(duì)較大的設(shè)備的枝的“能量負(fù)載”設(shè)定得較大，使全 部路徑中的一部分的設(shè)備實(shí)質(zhì)上停止，因而通過(guò)設(shè)備的停止，能夠?qū)崿F(xiàn)輕負(fù)載時(shí)的節(jié)能。另外，在搬運(yùn)目的地產(chǎn)生等待時(shí)間的情況下，通過(guò)從搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目 的地的等待時(shí)間)或者搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目的地的等待時(shí)間+容許閾時(shí)間)的路徑 中選擇能量消耗最少的路徑，使得雖然裝置產(chǎn)生若干的等待，但能夠進(jìn)一步節(jié)能。另外，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)當(dāng)然可以施 加各種變更。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)人搬運(yùn)裝置，個(gè)別地控制多個(gè)搬運(yùn)設(shè)備，其中，具備控制各搬運(yùn)裝置的多個(gè)設(shè)備控制裝置，探索路徑并向各設(shè)備控制裝置發(fā)送指示 的搬運(yùn)控制裝置，儲(chǔ)存搬運(yùn)設(shè)備狀態(tài)、搬運(yùn)路徑圖形及預(yù)定路徑的儲(chǔ)存裝置，所述儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存有圖形，該圖形將搬運(yùn)設(shè)備的換乘地點(diǎn)、分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、搬運(yùn) 源、搬運(yùn)目的地作為“點(diǎn)”，將從各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地點(diǎn)作為“枝”，將與各枝的通過(guò) 時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能量負(fù)載”的和作為“權(quán)重”，所述搬運(yùn)控制裝置，對(duì)于各個(gè)物品，將構(gòu)成從搬運(yùn)源至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝 的權(quán)重的總和為最小的路徑?jīng)Q定為“預(yù)定路徑”，將預(yù)定的權(quán)重與所決定的預(yù)定路徑的各枝 的當(dāng)前的權(quán)重相加，對(duì)于各個(gè)物品，沿著所決定的預(yù)定路徑個(gè)別地控制搬運(yùn)設(shè)備而搬運(yùn)物品，且從搬運(yùn)的 預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重減去所述預(yù)定的權(quán)重。
2.一種無(wú)人搬運(yùn)裝置的搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法，該無(wú)人搬運(yùn)裝置個(gè)別地控制多個(gè)搬運(yùn)設(shè) 備，其中，利用儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)存圖形，該圖形將搬運(yùn)設(shè)備的換乘地點(diǎn)、分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、搬運(yùn)源、 搬運(yùn)目的地作為“點(diǎn)”，將從各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地點(diǎn)作為“枝”，將與各枝的通過(guò)時(shí) 間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能量負(fù)載”的和作為“權(quán)重”，利用搬運(yùn)控制裝置，對(duì)于各個(gè)物品，將構(gòu)成從搬運(yùn)源至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝 的權(quán)重的總和為最小的路徑?jīng)Q定為“預(yù)定路徑”，將預(yù)定的權(quán)重與所決定的預(yù)定路徑的各枝 的當(dāng)前的權(quán)重相加，對(duì)于各個(gè)物品，沿著所決定的預(yù)定路徑個(gè)別地控制搬運(yùn)設(shè)備而搬運(yùn)物品，且從搬運(yùn)的 預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重減去所述預(yù)定的權(quán)重。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人搬運(yùn)裝置的搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法，其特征在于，將所述預(yù)定的權(quán)重作為相當(dāng)于1臺(tái)物品的“時(shí)間負(fù)載”，當(dāng)搬運(yùn)負(fù)載為某個(gè)閾值以下時(shí)，將通過(guò)消耗能量相對(duì)較大的設(shè)備的枝的“能量負(fù)載”設(shè) 定得較大，使全部路徑中的一部分的設(shè)備實(shí)質(zhì)上停止。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人搬運(yùn)裝置的搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法，其特征在于，在搬運(yùn)目的地產(chǎn)生等待時(shí)間的情況下，從搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目的地的等待時(shí) 間)或者搬運(yùn)所需的時(shí)間< (搬運(yùn)目的地的等待時(shí)間+容許閾時(shí)間)的路徑中選擇能量消 耗最少的路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)人搬運(yùn)裝置的搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法，其特征在于，每當(dāng)各物品從點(diǎn)向點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，從當(dāng)前的“預(yù)定路徑”的各枝的當(dāng)前的權(quán)重減去所述預(yù)定 的權(quán)重，接下來(lái)，將構(gòu)成從當(dāng)前的點(diǎn)至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán)重的總和為最小 的路徑再次決定為“預(yù)定路徑”，將所述預(yù)定的權(quán)重與所決定的預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán) 重相加。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)人搬運(yùn)裝置及其搬運(yùn)路徑?jīng)Q定方法，其能夠自動(dòng)地決定搬運(yùn)路徑，不必監(jiān)視搬運(yùn)設(shè)備的詳細(xì)的位置或通過(guò)時(shí)間，因此不需要傳感器、通信路徑以及計(jì)算裝置，不需要精度高的預(yù)測(cè)，即使擁擠預(yù)測(cè)失敗也能夠選擇合適的路徑，且能夠力圖節(jié)能化。利用儲(chǔ)存裝置(17)儲(chǔ)存圖形(1)，該圖形將搬運(yùn)設(shè)備(11)的換乘地點(diǎn)、分岔地點(diǎn)、合流地點(diǎn)、搬運(yùn)源、搬運(yùn)目的地作為“點(diǎn)”(2)，將從各點(diǎn)至能夠直接移動(dòng)的鄰近地點(diǎn)作為“枝”(3)，將與各枝的通過(guò)時(shí)間成比例的“時(shí)間負(fù)載”以及與消耗能量成比例的“能量負(fù)載”的和作為“權(quán)重”(4)，利用搬運(yùn)控制裝置(18)，對(duì)于各個(gè)物品，將構(gòu)成從搬運(yùn)源至搬運(yùn)目的地的搬運(yùn)路徑的各枝的權(quán)重的總和為最小的路徑?jīng)Q定為“預(yù)定路徑”，將預(yù)定的權(quán)重與所決定的預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重(4)相加，對(duì)于各個(gè)物品，沿著所決定的預(yù)定路徑個(gè)別地控制搬運(yùn)設(shè)備而搬運(yùn)物品，且從搬運(yùn)的預(yù)定路徑的各枝的當(dāng)前的權(quán)重減去上述預(yù)定的權(quán)重。
文檔編號(hào)G05D1/02GK102047194SQ200980120228
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者岡島一道, 長(zhǎng)谷川文夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ihi