Otomatik depolardaki mobil robotlar için çarpışma ve kilitlenme önleme algoritmaları

Abstract

Son zamanlarda e-ticaretin artması ve müşteri taleplerinin hızlı bir şekilde yerine getirilmesi gerekliliği ile birlikte, depo operasyonlarının otomasyonu ve etkin yönetimi çok önemli konular haline gelmiştir. Bu tezin odak noktası, araçların seyahat modellerinde daha esnek olmaları için akıllı işletim politikaları altında çalışan, kilitlenmeyen bir mobil robot seyahat tasarımı geliştirmektir. Bu çalışmada geliştirilen algoritmalar, otonom araçların bu koridorlar arasında hareket ettiği koridor tabanlı yerleşime sahip herhangi bir depo sistemi için kullanılabilir. Araçların yalnızca tahsisli yollarda hareket ettiği sistemlere kıyasla, daha az araçla daha esnek olan ve en az bu sistemler kadar iyi performans çıktıları sağlayan bir kontrol politikasının varlığı keşfedilmiştir. Modelleme için, araçların bir IoT (Nesnelerin İnterneti) ortamında aracılar olduğu, böylece birbirleriyle iletişim kurabilmeleri ve işlem işlemede özerk olarak kararlar verebilmeleri için çok aracılı bir sistem kullanılır. Geliştirilen sistem algoritmalarının etkinliğini test etmek için, deneysel sonuçlar, önceden tanımlanmış sayıda koridor için hizmet veren özel bir mobil robotun olduğu ve çarpışma ve kilitlenme önleme algoritmalarının gerekli olmadığı eşdeğer adanmış sistem tasarımlarıyla karşılaştırılır.By the recent increase in e-commerce and rapid fulfillment necessity of customer demands, automation and effective management of warehouse operations have become crucial issues. The focus of this thesis is to develop smart deadlock and collision prevention algorithms for flexibly travel of autonomous vehicles (i.e., mobile robots) in automated warehouses so that performance of the storage and retrieval system could be improved. The developed algorithms in this work can be utilized for any system having an aisle-based layout where mobile robots travel among those aisles. It is observed that once a good deadlock and collision control policy is applied, flexible travel of mobile robots could provide better performance metrics in the system than a dedicated travel-based system design. A multi-agent modelling approach is studied where mobile robots are considered to be intelligent agents under an IoT (Internet of Things) environment so that they can communicate with each other and make autonomous decisions in transaction processing. To test the effectiveness of the developed algorithms, the experimental results are compared with their equivalent dedicated system designs, where there is a dedicated mobile robot serving for pre-defined zone so that there is no possibility of collision and deadlock of mobile robots in the system.