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機(jī)器人

仙知調(diào)度系統(tǒng)是怎樣煉成的?

2025China.cn   2018年08月29日

  調(diào)度,又名迪斯派車(Dispatch);我估計(jì)最早的起源可能是兩個(gè)人同時(shí)過(guò)獨(dú)木橋場(chǎng)景,有那么幾種情況:

  a. 兩人相向而行,你讓開(kāi),我過(guò)去,或者我慫了,您先走;

  b. 兩人一前一后走,前面走得慢,后面要么傻傻的等,要么U看U超車;

  c. 很寬的橋,你看到我,然后側(cè)身閃開(kāi)了,成功避免了一起剮蹭事件

  面對(duì)以上種種,調(diào)度一詞漸漸浮出橋面,并被廣泛應(yīng)用到工業(yè),快遞業(yè),服務(wù)業(yè)等各個(gè)需要解決沖突、化解矛盾的領(lǐng)域。

  再比如,上圖中的兩臺(tái)車,左邊車要去到右邊車的位置,大家可以數(shù)一數(shù)一共有多少條路(數(shù)對(duì)了有獎(jiǎng)),在這么多條路中哪一條最近,哪一條要拐的彎最少,哪一條最不堵車,哪一條最刺激,哪一條最有可能遇到那個(gè)她......根據(jù)不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),調(diào)度可以根據(jù)您的要求,進(jìn)行路線的私人訂制。

  我們想要辨明一個(gè)問(wèn)題是不是調(diào)度問(wèn)題,假設(shè)工廠中只有一臺(tái)機(jī)器人在工作,此時(shí)調(diào)度問(wèn)題就退化成簡(jiǎn)單的路徑規(guī)劃問(wèn)題了,因?yàn)椴恍枰紤]該將任務(wù)分配給哪個(gè)機(jī)器人,也不需要考慮在一個(gè)路口誰(shuí)先走誰(shuí)后走的問(wèn)題。所以調(diào)度問(wèn)題的前提是多臺(tái)機(jī)器人共享路徑網(wǎng)絡(luò),換句話說(shuō)機(jī)器人之間存在資源爭(zhēng)奪,就像馬路上的車輛一樣,誰(shuí)都想怎么快怎么開(kāi),如果每個(gè)司機(jī)都只考慮自己而不考慮別人,那么后果很可能是誰(shuí)都別想走(堵成一坨)。諷刺的是,個(gè)人追求自己局部的最優(yōu)解卻變成了全局的最差解,所以調(diào)度是很有存在的必要的,而且有時(shí)很重要(紅綠燈、交警、人行道都可以看成“廣義”的調(diào)度)。

  多數(shù)情況下,調(diào)度系統(tǒng)需要站在上帝視角統(tǒng)籌所有機(jī)器人的行為,它追求的不是某幾個(gè)機(jī)器人的最優(yōu)解(當(dāng)然它有能力這么做),而是整體的最優(yōu)解。

  我們可以天馬行空的想一下,能不能做一款調(diào)度軟件來(lái)調(diào)度一個(gè)城市里所有的車輛,讓整體解是最優(yōu)的(例如所有人的油耗加起來(lái)最少)。這個(gè)最優(yōu)解一定存在,我對(duì)此毫不懷疑,理論上沒(méi)有任何問(wèn)題,但是實(shí)際上卻幾乎不可能解出來(lái),因?yàn)橛袃蓚€(gè)難點(diǎn):

  a. 調(diào)度系統(tǒng)要掌握海量的信息,比如張三八點(diǎn)從家里開(kāi)車到單位,趙四九點(diǎn)開(kāi)車送孩子,王五的車油箱的油不夠,需要中途加油等等,更麻煩的是這些信息是變動(dòng)的,例如張三的車開(kāi)著開(kāi)著輪子飛了......

  b. 調(diào)度問(wèn)題的復(fù)雜度隨著參與者的數(shù)量增多呈指數(shù)增加。如果只有幾十輛車,現(xiàn)在的算法和計(jì)算機(jī)硬件還能勉強(qiáng)解決,如果要處理成千上萬(wàn)輛車,那恐怕只有上帝才能做到了,信息缺乏和維度阻礙是調(diào)度問(wèn)題面臨的主要困難。

  正因?yàn)檎{(diào)度問(wèn)題是極其復(fù)雜的,所以大多數(shù)時(shí)候我們只能退而求其次找一個(gè)最接近合理的最優(yōu)解,這也正是實(shí)際生活中每個(gè)路口的交通信號(hào)燈閃爍背后的邏輯。

  說(shuō)起調(diào)度系統(tǒng),不得不提及仙知強(qiáng)大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)背景,2017年,仙知機(jī)器人曾靠“獨(dú)門絕技”——多臺(tái)機(jī)器人協(xié)作調(diào)度系統(tǒng)RoboRoute,一舉獲得RoboCup足球機(jī)器人世界杯小型組冠軍,該調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)安排機(jī)器人的運(yùn)行路線、規(guī)劃最優(yōu)路徑,并合理避開(kāi)機(jī)器人之間的路線沖突。它成功解決了多臺(tái)機(jī)器人之間合作問(wèn)題,以及在高度動(dòng)態(tài)環(huán)境中的控制問(wèn)題。

  用戶使用仙知的多機(jī)調(diào)度系統(tǒng) RoboRoute,能快速引導(dǎo)多臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人協(xié)同工作,不論是無(wú)人叉車、搬運(yùn)機(jī)器人,還是復(fù)合機(jī)器人等,免去獨(dú)立控制各臺(tái)機(jī)器人的繁瑣,使機(jī)器人的工作效率達(dá)到最高,并且提供簡(jiǎn)潔的Web API網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,與MES、WMS等系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接。

  仙知多機(jī)調(diào)度系統(tǒng) RoboRoute的研發(fā),旨在幫助用戶輕松實(shí)施,實(shí)現(xiàn)對(duì)所有移動(dòng)機(jī)器人的控制,快速部署,使移動(dòng)機(jī)器人工作效率達(dá)到最高;實(shí)現(xiàn)高效調(diào)度多類型、多數(shù)量的移動(dòng)機(jī)器人協(xié)同作業(yè),提升工廠整體的生產(chǎn)效能。

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