### 目前普遍用“图”对AGV的行驶空间进行建模,“图”由节点和边组成。所以AGV的行驶路径可以表示为一系列相邻的节点。
### 在AGV工厂作业环境中,我们希望突出工作台和停车位等要素的空间位置信息并强调要素之间的连接关系。故可以基于拓扑地图进行AGV运行环境建模(成熟且安全系数高)。
> 拓扑地图:
> 是一种对环境空间的拓扑结构进行描述的简洁有效方法。环境中的位置要素可以用拓扑地图中节点来表示,而拓扑地图中的边可以用于连接要素。拓扑地图是对真实环境的高度抽象化,仅突出(保留)了我们感兴趣的(与AGV运行路径直接有关的)环境信息,而忽略大量的地图细节(如障碍物信息,路面结构等)。环境建模简单且计算效率高。
### 所以我们可以用节点来表示AGV运行环境空间中的工作台,停车位和路径交叉点等位置。并且用边(连线)来表示连接节点的路径路径/过道等地图信息。
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## 拓扑地图环境建模要点:
1. #### 能够充分反映真实地图环境中各个要素的位置信息和之间的连接关系。
2. #### 具备执行多有运输任务的能力同时地图尽量简单,以寄生计算资源提高调度效率。
3. #### 连接节点的边要尽量最短(直线)且符合常理,避免通过图搜索算法规划出的最优路径仍绕远路的现象。
4. #### 构建的拓扑地图需要从物理上具有解决冲突的能力或能够减少冲突的发生。(如解决相向冲突——使用有向图)
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## 单向图法:
### 拓扑地图中所有的边都有指定方向,且每一条边(路径)指定单一的运动方向,如下图所示:
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Fig. 1 openTCS地图建模
### 单向图法解决了相向冲突,极大地降低了死锁现象的发生。在复杂环境中极大地提高系统运算效率。
### 前提:
1. #### 任意行驶路径构成环路。(以保证任意单点可达)
2. #### AGV运行中不可更改路径方向。
3. #### 一条路径上可允许多辆AGV同时行驶,但间隔大于安全行驶距离。
### 局限:
#### 在简单的环境下使用单向图,或环路的设计不合理可能导致机器人绕远路。尤其是小车无法折返导致运行效率低下。