内容概要:本文详细介绍了利用A*算法进行多AGV(自动导引车)路径规划的方法及其在Matlab环境下的具体实现。首先,针对单个AGV,使用A*算法计算最短路径,采用曼哈顿距离作为启发函数,适用于栅格地图场景。其次,在多AGV环境中,通过时空冲突检测机制来识别路径重叠,并采取动态调整策略,如让低优先级AGV等待,确保各AGV能够顺利到达目的地而不发生碰撞。此外,还提供了可视化的路径动态演示和时间坐标曲线,帮助用户更好地理解和监控AGV的移动过程。文中给出了完整的代码框架,包括地图配置、AGV数量设定以及起终点随机生成等功能,适用于中小型场景的AGV调度。 适合人群:对机器人导航、路径规划感兴趣的科研人员和技术开发者,尤其是那些希望深入了解A*算法及其应用的人士。 使用场景及目标:本方案旨在解决多AGV系统中存在的路径交叉和死锁问题,提高物流运输效率。主要应用于自动化仓储、智能交通等领域,目标是通过合理的路径规划减少碰撞风险,提升系统的稳定性和可靠性。 其他说明:作者提到在实际运行过程中遇到了一些挑战,比如Matlab全局变量在并行计算时不稳定的问题,经过面向对象重构后得到了改善。同时,对于更大规模的AGV调度,可能需要探索更加高效的算法。
2025-09-11 17:17:27 322KB
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内容概要:本文介绍了基于Matlab的升级版A*算法多AGV路径规划仿真系统。该系统实现了地图自定义导入功能,允许用户轻松创建和调整真实环境的地图。同时,系统对A*算法进行了优化,使其能够生成更为平滑的路径,减少了AGV在行驶过程中的颠簸。此外,系统还支持单机器人四方向路径规划,并修复了路径坐标无法清除的bug。系统不仅能输出详细的路径长度和时间点坐标,还可以在多AGV路径规划时生成时空图,便于后续的数据分析和故障排查。 适合人群:从事自动化物流、仓储管理、机器人导航等领域研究和技术开发的专业人士,尤其是对路径规划有较高要求的研发人员。 使用场景及目标:适用于需要高效路径规划的工厂、仓库等复杂环境。主要目标是提高AGV的作业效率和灵活性,确保路径规划的准确性和稳定性。 其他说明:文中展示了部分关键代码片段,如地图导入和平滑路径处理的伪代码,有助于开发者理解和实现相关功能。
2025-09-09 20:23:09 1.14MB
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基于改进A*算法的多AGV路径规划及MATLAB仿真,解决冲突问题,输出路径和时空图,基于改进A*算法的多AGV路径规划在MATLAB仿真程序中的时间窗口规划和冲突避免:基于上下左右4个方向规划路径,输出路径图和时空图,基于改进A*算法的多AGV路径规划,MATLAB仿真程序,时间窗口规划,传统是8个方向,可以斜着规划路径,改进为上下左右4个方向,仿真避开冲突问题 ,输出路径图,时空图。 ,核心关键词:改进A*算法; 多AGV路径规划; MATLAB仿真程序; 时间窗口规划; 斜向路径规划; 上下左右方向规划; 避冲突; 输出路径图; 时空图。,改进A*算法下的四向AGV路径规划:MATLAB仿真时空优化避冲突路径图
2025-09-09 20:22:45 1.02MB 柔性数组
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内容概要:本文介绍了一种基于改进A*算法的多AGV路径规划方法及其MATLAB仿真。传统的A*算法允许八个方向的移动,而改进后的版本仅限于四个方向(上下左右),从而降低了规划时间和复杂度。此外,引入了时间窗口管理机制来避免AGV之间的冲突,确保路径规划的安全性和效率。仿真结果显示,在20x20的地图上运行五个AGV时,改进算法实现了零碰撞。文中详细展示了改进后的邻居生成代码、成本计算方式以及冲突检测函数的具体实现,并提供了路径图和时空图的可视化展示。 适合人群:对自动化物流系统、机器人导航、路径规划感兴趣的科研人员和技术开发者。 使用场景及目标:适用于需要高效、安全地进行多AGV路径规划的实际应用场景,如仓库管理和工业生产流水线。主要目标是减少路径规划的时间消耗,提高AGV的工作效率,避免车辆间的碰撞。 其他说明:作者提到MATLAB的全局变量在并行计算时可能存在不稳定的情况,建议将时间窗映射改为对象属性。未来计划探讨使用粒子群优化进一步提升路径规划的效果。
2025-09-09 20:22:24 479KB
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内容概要:本文介绍了一种基于改进A*算法的多AGV路径规划方法及其MATLAB仿真。传统的A*算法允许八个方向的移动,而改进后的版本仅限于四个正交方向,从而降低了规划时间和复杂度。此外,引入了时间窗口机制来避免AGV之间的冲突,确保路径规划的安全性和效率。文中详细展示了如何修改邻居生成代码、设置时间窗口以及进行冲突检测,并通过仿真展示了改进算法的效果。最终,在20x20的地图上运行五个AGV的测试表明,改进后的算法实现了零碰撞。 适合人群:对机器人导航、自动化物流系统感兴趣的科研人员和技术开发者。 使用场景及目标:适用于需要高效、安全地管理多个AGV协同工作的场景,如智能仓库、自动化生产线等。目标是减少路径规划的时间,提高AGV的工作效率,避免碰撞事故。 其他说明:文中提到的代码已在GitHub上开源,未来计划进一步优化路径规划算法,如采用粒子群优化等高级技术。
2025-07-03 09:31:23 343KB
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内容概要:本文详细介绍了将时间维度融入A星算法,用于解决多AGV(自动导引车)在同一空间内路径规划和动态避障的问题。文中首先定义了一个新的三维节点类,增加了时间属性,使得每个AGV不仅有空间位置还有对应的时间戳。接着,作者提出了改进的邻居搜索方法,确保AGV移动时考虑到时间和空间的连续性。为了防止AGV之间的碰撞,还设计了一套冲突检测机制,利用字典记录各个时空点的占用情况。此外,加入了启发式函数的时间惩罚项,优化了路径选择策略。最后,通过Matplotlib实现了三维时空轨迹的可视化,展示了AGV在不同时刻的位置关系。 适合人群:对机器人导航、自动化物流系统感兴趣的开发者和技术研究人员。 使用场景及目标:适用于需要高效管理和调度多台AGV的小型仓库或生产车间,旨在提高AGV的工作效率,减少因路径冲突导致的任务延迟。 其他说明:文中提供的代码片段可以帮助读者快速理解和应用这一创新性的路径规划方法。同时,作者分享了一些实用的经验技巧,如调整时间权重以适应不同速度的AGV,以及如何避免长时间规划陷入死循环等问题。
2025-06-12 17:49:06 332KB
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内容概要:本文介绍了一款基于Matlab的升级版多AGV路径规划仿真系统2.0,该系统采用A*算法进行路径规划,具备自定义地图导入、路径平滑处理和多样化的输出功能。系统不仅能够灵活导入各种地图,还能通过改进A*算法使路径更加平滑,减少AGV行驶中的急转弯现象。此外,系统还可以输出路径长度、各时间点的坐标以及多AGV的时空图,帮助用户更好地理解和优化AGV的运行情况。文中详细介绍了各个功能的具体实现方法及其优势,特别是在多AGV协同调度方面的表现。 适合人群:从事自动化物流、工业生产和AGV调度的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要高效路径规划和多AGV协同工作的场景,旨在提高AGV运行效率,减少路径冲突,提升整体工作效率。 其他说明:该系统已在实际项目中得到了验证,表现出色,尤其在路径平滑和时空冲突检测方面具有显著优势。
2025-06-10 10:38:11 938KB
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AGV( Automated Guided Vehicle,自动导引车)在物流、仓储等领域中广泛应用,其路径规划是关键的技术环节。Q学习作为强化学习的一种算法,被广泛用于解决动态环境中的决策问题,包括AGV的路径规划。这篇内容我们将深入探讨Q学习在AGV路径规划中的应用及其相关知识点。 一、Q学习基本原理 Q学习是一种离线或在线的、基于表格的强化学习算法,由Richard S. Sutton在1988年提出。它的核心思想是通过不断与环境交互,更新一个Q表来学习最优策略。Q表记录了在每个状态下执行每种动作所能得到的未来奖励的期望值。Q学习的目标是找到最大化长期奖励的策略。 二、Q学习公式 Q学习的更新公式为: \[ Q(s_t, a_t) \leftarrow Q(s_t, a_t) + \alpha [r_{t+1} + \gamma \max_a Q(s_{t+1}, a) - Q(s_t, a_t)] \] 其中,\( s_t \) 和 \( a_t \) 分别代表当前状态和动作,\( r_{t+1} \) 是执行动作 \( a_t \) 后立即获得的奖励,\( s_{t+1} \) 是新的状态,\( \alpha \) 是学习率,\( \gamma \) 是折扣因子。 三、AGV路径规划问题 在AGV路径规划中,环境通常被视为一个马尔科夫决策过程(MDP),状态可以是AGV的位置、速度等信息,动作则包括前进、转弯等操作。目标是在满足约束条件下,如最短时间、最小能耗等,找到一条从起点到终点的最优路径。 四、Q学习应用于AGV路径规划 1. 建立状态-动作空间:需要将AGV可能遇到的所有状态和可执行的动作进行编码,形成状态空间和动作空间。 2. 初始化Q表:创建一个二维数组,行代表状态,列代表动作,初始时所有Q值设为0。 3. 探索与利用:在每个时间步,根据一定的策略(如ε-greedy策略)选择动作,既要有探索新路径的随机性,也要有利用已有知识的倾向。 4. 更新Q值:执行动作后,根据实际得到的奖励和新状态,使用Q学习公式更新对应的状态-动作对的Q值。 5. 策略迭代:随着Q表的不断更新,策略也在逐步优化。当达到某个终止条件(如达到预设的学习次数、Q值变化小于阈值等)时,停止学习并采用最优策略。 五、优化与扩展 1. 动态环境适应:在实时环境中,路径可能因障碍物动态变化而需要调整。Q学习能适应环境变化,持续学习新的最优路径。 2. 函数近似:对于大规模状态和动作空间,使用表格可能会非常庞大。通过神经网络等函数近似方法,可以高效地逼近Q值。 3. 轨迹平滑:Q学习得到的可能是离散的路径点,通过插值或其他平滑算法,可以生成连续的行驶轨迹。 Q学习为AGV路径规划提供了一种有效的解决方案,它结合了探索与利用,能够在未知环境中逐步学习最优策略。实际应用中,还需要结合具体场景进行算法优化,以实现更高效、更可靠的路径规划。
2025-05-27 17:32:43 1.42MB Qlearning 强化学习
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基于模拟退火遗传算法的全向AGV路径规划的学习与实现的matlab代码,包括地图生成,交叉重组、变异重组等功能代码的实现。
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在AGV实现过程中,核心就在于AGV路径的规划和AGV自身的调度控制,该程序实现了AGV路径规划与运行仿真
2022-11-02 16:38:14 26KB agvc++程序 c#_agv c++编程agv 路径规划c++
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