Optimization of a fleet of reconfigurable robots for logistics warehouses - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Optimization of a fleet of reconfigurable robots for logistics warehouses

Optimisation d'une flotte de robots reconfigurables dans un entrepôt logistique

Résumé

This thesis is interested in the robotization of operations in logistics warehouses, focusing on transport operations from reception areas to storage areas and vice versa. The transport operations are performed by reconfigurable poly-robots which consist of elementary robots that can be assembled in different ways over time to adapt to the loads to be transported. Each poly-robot configuration has its own transportation capacity. After each transportation, poly-robots can be reconfigured to adapt to the load type. We first consider the fleet sizing problem which consists in determining the optimal number of elementary robots required to transport a set of loads within a specified time frame. We formulate several variants of this problem as integer linear programs. We study the computational complexity of this problem and provide a polynomial heuristic algorithm. We show how reconfigurability can allow to diminish the number of required elementary robots. Finally, we also study the problem of scheduling such a fleet with the objective to minimize the time to execute all transportation tasks.
Cette thèse s'intéresse à la robotisation des opérations dans les entrepôts logistiques, en se concentrant sur les opérations de transport de la zone de réception vers la zone de stockage et vice versa. Les opérations de transport sont effectuées par des poly-robots reconfigurables constitués de robots élémentaires qui peuvent être assemblés de différentes manières pour s'adapter aux charges à transporter. Chaque configuration de poly-robot a sa propre capacité de transport. Après chaque transport, les poly-robots peuvent être reconfigurés pour s'adapter au type de charge. Nous considérons tout d'abord le problème du dimensionnement de la flotte qui consiste à déterminer le nombre optimal de robots élémentaires requis pour transporter toutes les charges dans un temps donné. Nous formulons plusieurs variantes de ce problème sous forme de programmes linéaires en nombres entiers. Nous étudions la complexité de ce problème et fournissons un algorithme heuristique polynomial. Nous montrons comment la reconfigurabilité peut diminuer le nombre de robots élémentaires nécessaires. Enfin, nous étudions également le problème de l'ordonnancement d'une telle flotte avec l'objectif de minimiser le temps d'exécution de toutes les tâches de transport.
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2023UCFA0074_CHAIKOVSKAIA.pdf (24.12 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04457221 , version 1 (14-02-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04457221 , version 1

Citer

Mari Chaikovskaia. Optimization of a fleet of reconfigurable robots for logistics warehouses. Robotics [cs.RO]. Université Clermont Auvergne, 2023. English. ⟨NNT : 2023UCFA0074⟩. ⟨tel-04457221⟩
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