Hogyan lehet programozni egy AGV -t?

Hé! AGV beszállítójaként rengeteg tapasztalatom van ezeknek a remek automatizált, irányított járműveknek a programozásában. Ma végigmegyek az AGV programozásának folyamatán, megosztva néhány tippet és trükköt az út mentén.

Az AGV programozás alapjainak megértése

Az első dolgok először beszéljünk arról, hogy mi az AGV. EgyAutomatizált irányított járműegy önálló navigáló jármű, amely anyagot mozgat egy létesítmény körül, anélkül, hogy emberi operátor lenne. Mindenféle iparban használják őket, a gyártástól a raktározásig, a hatékonyság javítása és a munkaerőköltségek csökkentése érdekében.

Mielőtt elkezdené a programozást, meg kell értenie az AGV hardverét. Ez általában alvázból, motorokból, érzékelőkből és vezérlőegységből áll. Az érzékelők döntő jelentőségűek, mivel segítik az AGV "látni" környezetét. A közönséges érzékelők közé tartozik a lézer -szkennerek, a kamerák és a közelségérzékelők.

A megfelelő programozási nyelv kiválasztása

Számos programozási nyelv használható az AGV programozására. A választás a feladatok bonyolultságától és az AGV vezérlőrendszerének képességeitől függ.

• Piton: Ez egy népszerű választás, mert könnyű megtanulni, és számos könyvtárral rendelkezik. Például használhatja aNumpykönyvtár a numerikus számításokhoz ésOpenCVA számítógépes látásfeladatokhoz, ha az AGV kamerákkal van felszerelve.
• C/C ++: Ezek a nyelvek alacsonyabbak - és jobb teljesítményt nyújtanak. Kiválóan alkalmasak azokra a feladatokra, amelyek valós időszabályozást igényelnek, például a motorvezérlés és az érzékelő adatfeldolgozása.

Az AGV feladatainak meghatározása

A következő lépés az, hogy kitaláljuk, milyen feladatokat kell elvégeznie az AGV -nek. Ez lehet olyan egyszerű, mint az A pontról a B pontba való áttérés vagy olyan összetett, mint az elemek felvétele és leengedése több helyszínen.

Tegyük fel, hogy azt akarja, hogy az AGV egy előre meghatározott út mentén mozogjon. Meg kell határoznia az út koordinátáit. Használhat egy koordinátarendszert a létesítmény elrendezése alapján. Például, ha a létesítmény raktár, akkor a tárolóállványok sorait és oszlopait referenciaként használhatja.

Az AGV mozgásának programozása

Utatervezés

Az útvonaltervezés az AGV programozás kulcsfontosságú része. Meg kell találnia a legrövidebb és legbiztonságosabb utat az AGV számára, hogy elérje a rendeltetési helyét. Számos algoritmus használható az utatervezéshez:

• AAlgoritmus*: Ez egy népszerű algoritmus a grafikon legrövidebb útjának megtalálásához. Figyelembe veszi a csomópontok közötti távolságot és a cél eléréséhez becsült költségeket. A létesítmény elrendezését grafikonként ábrázolhatja, ahol a csomópontok a padlón vannak, és a szélek a pontok közötti lehetséges útvonalak.
• Dijkstra algoritmusa: Hasonló az A* algoritmushoz, de nem használja fel a cél becsült költségét. Egyszerűen megtalálja a legrövidebb utat a kiindulási csomóponttól a grafikon összes többi csomópontjáig.

Íme egy egyszerű példa arra, hogyan lehet végrehajtani az A* algoritmust a Pythonban:

Import heapq def heurisztika (a, b): return abs (a [0] - b [0]) + abs (a [1] - b [1]) def a_star (tömb, indítás, cél): szomszédok = [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)] közeli = SET = SET () CONE_FROM = {} GSCore = {{{{{{{{start: start: start: 0) {Start: Heuristic (Start, Cél)} OHEAP = [] HAAPQ.HeAppush (OHEAP, (FSCORE [Start], Start)) míg oAP: current = heapq.heAppop (OHEAP) [1], ha aktuális == Cél: Data = [] Come_from: Data.Append (aktuális) CARNE = CAME_FROM [aktuális] Returning Data Close. = áram [0] + i, áram [1] + j tentive_g_score = gscore [áram] + heurisztikus (áram, szomszéd), ha 0 <= szomszéd [0] <len (tömb): ha 0 <= szomszéd [1] <len (tömb [0]): Ha tömb [0]] [szomszéd] [szomszéd] Close_set and tentative_g_score> = gscore.get (szomszéd, 0): Folytassa, ha Tentative_g_score <gscore.get (szomszéd, 0) vagy a szomszéd vagy az i [1] -ben nem az oheap -ban]: CAME_FROM [szomszéd] = Jelenlegi gscore [szomszéd] = Tentative_g_score fscore [szomszéd] = Tentative_g_score + heuristic (szomszéd) heapq.heapush (oheap, (fscore [szomszéd], szomszéd)) visszatérés

Motorvezérlés

Miután megtervezte az utat, ellenőriznie kell az AGV motorjait, hogy kövesse az utat. Az AGV vezérlőrendszerének általában van egy motoros illesztőprogramja, amelyet parancsok küldésével lehet vezérelni.

Ha mikrokontrollert használ az AGV vezérlésére, akkor az impulzusszélesség -modulációt (PWM) használhatja a motorok sebességének szabályozására. A PWM úgy működik, hogy megváltoztatja a motorvezetőhöz elküldött impulzusok szélességét, amely viszont a motorra alkalmazott átlagos feszültséget szabályozza.

Íme egy egyszerű példa arra, hogy miként vezérelheti a motort az Arduino -ban (amely C/C ++ -ot használ):

const intr intotorpin = 9; void setup () {pinMode (motorpin, output); } void hurok () {// állítsa be a motor sebességét 50% analógWrite -re (Motorpin, 128); késleltetés (1000); // állítsa be a motor sebességét 100% analógWrite -re (Motorpin, 255); késleltetés (1000); }

Az akadályok kezelése

Az AGV programozás egyik kihívása az akadályok kezelése. Az AGV -nek képesnek kell lennie arra, hogy felismerje az akadályokat az útján, vagy elkerülje azokat, vagy biztonságosan leálljon.

Akadályérzékelés

Mint korábban említettük, az olyan érzékelők, mint a lézer -szkennerek és a kamerák, felhasználhatók az akadályok észlelésére. Egy lézeres szkenner lézernyalábokat bocsát ki, és méri az idő szükséges időt, amíg a gerendák visszapattannak. Ha akadály van az ösvényen, akkor a repülés ideje rövidebb lesz.

A kamerák felhasználhatók az akadályok észlelésére is. A számítógépes látási technikákkal elemezheti a kamera által rögzített képeket és azonosíthatja a jelenetben található tárgyakat.

Akadály elkerülése

Miután egy akadályt észleltek, az AGV -nek el kell kerülnie azt. Ennek egyik módja az út megtervezése. Használhatja ugyanazokat az utatervezési algoritmusokat, amelyek korábban említettek, de az akadályról frissített információkkal.

Egy másik megközelítés a reaktív vezérlési stratégia alkalmazása. Például, ha az AGV egy akadályt észlel a bal oldalán, akkor jobbra fordulhat annak elkerülése érdekében.

Programozás speciális feladatokhoz

Rakománykezelés

Ha az AGV -t úgy tervezték, hogy kezelje a terheket, mint aNehéz terhelésű lézervezetésű jármű, be kell programoznia a terheléskezelő mechanizmust. Ez magában foglalhatja a robotkar vagy a szállítószalag ellenőrzését.

Meg kell határoznia a rakomány felvételének és leengedésének műveleteit. Például, ha az AGV robotkarot használ, akkor meg kell programoznia a kar illesztéseinek mozgását, hogy elérje a terhelést és megfogja azt.

Kommunikáció más rendszerekkel

Valódi világ forgatókönyve szerint az AGV -nek kommunikálnia kell a létesítmény más rendszereivel, például a raktárkezelő rendszer (WMS). Használhat olyan protokollokat, mint a Modbus vagy az Ethernet/IP a kommunikációhoz.

Például a WMS feladatokat küldhet az AGV -nek, és az AGV vissza tudja küldeni az állapotát a WMS -hez.

Következtetés

Az AGV programozása összetett, de kifizetődő feladat. Ez magában foglalja a hardver megértését, a megfelelő programozási nyelv kiválasztását, a feladatok meghatározását, a tervezési útvonalakat, a motorok vezérlését, az akadályok kezelését és a speciális feladatok programozását.

Ha azt akarja, hogy integrálja az AGV -ket a műveleteibe, itt vagyunk, hogy segítsünk. Függetlenül attól, hogy alapvető AGV -re van szüksége az egyszerű anyagkezeléshez, vagy egy nehéz szolgálathozNehéz terhelésű lézervezetésű jármű, Megvan a szakértelem az AGV -k programozásához és testreszabásához az Ön egyedi igényeinek kielégítéséhez. Vegye fel velünk a kapcsolatot, hogy megbeszélést indítson az Ön igényeiről, és nézze meg, hogyan lehet optimalizálni a munkafolyamatot az AGV megoldásainkkal.

Referenciák

• "Mesterséges intelligencia: modern megközelítés", Stuart Russell és Peter Norvig
• Morgan Quigley, Brian Gerkey és William D. Smart "programozási robotok ROS -val":
• Arduino dokumentáció: https://www.arduino.cc/reference/en/