1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 目的及意义

随着机器人技术的发展，机器人应用领域越来越广泛。由于电子商务快速崛起，网络购物等促使物流变的更加频繁，使得仓储物流越来越庞大。仓储系统是对物流中暂时处于停滞状态的物资进行保管的物流系统，是物流运作中不可或缺的一个重要环节。在现代物流系统领域，随着物料运输工业的不断发展，仓储规模不断的扩大，将机器人引进仓储系统是物流发展的必然趋势。

为了提高分类拣选效率，越来越多配送中心和物流仓储采用了自动化方式管理。在这个过程中，使用多机器人完成拣选任务很明显比单机器人具有更大优势。首先，在物流系统中某些任务不是单个机器人能够完成的，例如某些货物的质量特别大，如果设计一个专门针对重物的搬运机器人，从机器人设计的复杂性和实用性来看，这种设计很明显不如多个机器人搬运更加合理，而且某些机器人系统，例如足球竞赛机器人，很明显不是单个机器人能够完成的；其次，对于某些任务场景，例如探索地形和物流运输，单个机器人的用时是多机器人的几倍甚至几十倍，使得时间成本大幅度增加，这在物流和救灾这种场景中，很明显是致命的；最后，有些任务是完全不同的，需要机器人具有各种不同功能，如果将这些功能全部集成到一个机器人上，设计的复杂性会大幅度提升，而如果将多个功能分别设计到不同的机器上，不仅设计的复杂性会降低，完成多个任务的效率也会提高。例如亚马逊在2012年收购了自动化物流提供商kiva的机器人仓储业务，自主机器人的数量达到了10,000个，kiva让货架“走到”取货者前，方便取货省分珠，减少了不必要劳动，并让整个物流过程更加自动化，从而节省了大量人工成本并提高了效率；在国内富士康也在2012年将一万个“foxbots”运用到了生产中，不同种类的机器人多达十种，用来完成不同任务。这些都是多机器人系统在仓储物流中的实际应用。

二十世纪九十年代以来，人工智能的发展推动物流仓储系统向智能化方向发展，即智能仓储。智能仓储系统是典型的多智能体系统，它运用大量具有负载能力的智能移动机器人，将传统的“人找货物”思想转变为“货物到人”，具有节约劳动力，作业迅速准确等特点，极大地提高了仓储业的服务效率和服务质量，对提高整个仓储的运行效率和经济效益具有深远意义。

2. 研究的基本内容与方案

1.1 基本内容

仓储多机器人系统中包括入库，出库和充电等多种作业任务，这些任务具有明显的随机动态性,各项任务因轻重缓急而具有不同的优先级，如何将繁多的任务实时分配给多个机器人，并且保证完成所有作业任务的时间最短或者能耗最省是智能化无人仓库系统的难点问题。这个课题将建立多机器人任务分配的数学模型，研究多机器人任务分配方法，分析不同方法的困难，复杂度和有效性。

1.2 目标

1) 建立多机器人任务分配的数学模型。

2) 了解多机器人任务分配的相关方法，对少机器人小任务量问题给出最优的分配方案；对多机器人大任务量问题给出次最优求解方法。

3. 研究计划与安排

1) 2019.2.28，完成调研

2) 2019.3.31，完成数学模型的建立

3) 2019.4.30，完成基于市场拍卖多机器人任务分配方法

4. 参考文献（12篇以上）

[1] zhenping li,wenyu li, lulu jiang, task assignment problem of robots in a smart warehouseenvironment, management studies, vol. 4, no. 4, 167-175, july-aug. 2016.

[2] maitreyinanjanath and maria gini, dynamic task allocation for robots via auctions,proceedings 2006 ieee international conference on robotics and automation, icra2006.

[3] daniel claes,frans oliehoek, hendrik baier, karl tuyls, decentralized online planning formulti-robot warehouse commissioning, proc. of the 16th international conferenceon autonomous agents and multi-agent systems (aamas), 2017.