Ako naprogramovať AGV?

Hej! Ako dodávateľ AGV mám veľa skúseností s programovaním týchto šikovných automatizovaných vozidiel so sprievodcom. Dnes vás prevediem procesom programovania AGV, zdieľaním niektorých tipov a trikov na ceste.

Pochopenie základov programovania AGV

Najprv najprv, povedzme si o tom, čo je AGV. AAutomatizované sprievodné vozidloje samonosné vozidlo, ktoré pohybuje materiály okolo zariadenia bez potreby ľudského operátora. Používajú sa vo všetkých odvetviach, od výroby po skladovanie, na zlepšenie efektívnosti a zníženie nákladov na pracovnú silu.

Pred začatím programovania musíte porozumieť hardvéru AGV. Zvyčajne sa skladá z podvozku, motorov, senzorov a riadiacej jednotky. Senzory sú rozhodujúce, pretože pomáhajú AGV „vidieť“ jeho prostredie. Bežné senzory zahŕňajú laserové skenery, kamery a senzory blízkosti.

Výber správneho programovacieho jazyka

Existuje niekoľko programovacích jazykov, ktoré môžete použiť na programovanie AGV. Výber závisí od zložitosti úloh a schopností riadiaceho systému AGV.

• Pythón: Je to populárna voľba, pretože sa dá ľahko učiť a má veľké množstvo knižníc. Napríklad môžete použiťNumpyknižnica pre numerické výpočty aOpencvPre úlohy počítačového videnia, ak je váš AGV vybavený kamerami.
• C/C ++: Tieto jazyky sú nízke - úroveň a ponúkajú lepší výkon. Sú skvelé pre úlohy, ktoré vyžadujú skutočné riadenie času, napríklad riadenie motora a spracovanie údajov senzora.

Definovanie úloh AGV

Ďalším krokom je zistiť, aké úlohy AGV potrebuje vykonať. Mohlo by to byť niečo také jednoduché, ako sa pohybovať z bodu A do bodu B alebo zložité ako vyzdvihnutie a odkladanie položiek na viacerých miestach.

Povedzme, že chcete, aby sa AGV pohyboval po predbežnej ceste. Budete musieť definovať súradnice cesty. Môžete použiť súradnicový systém na základe rozloženia vášho zariadenia. Napríklad, ak je vaše zariadenie skladom, môžete použiť riadky a stĺpce skladovacích stojanov ako referenciu.

Programovanie hnutia AGV

Plánovanie

Plánovanie cesty je kľúčovou súčasťou programovania AGV. Musíte nájsť najkratšiu a najbezpečnejšiu cestu pre AGV, aby ste dosiahli svoj cieľ. Existuje niekoľko algoritmov, ktoré môžete použiť na plánovanie cesty:

• AAlgoritmus*: Toto je populárny algoritmus na nájdenie najkratšej cesty v grafe. Zohľadňuje vzdialenosť medzi uzlami a odhadovanými nákladmi na dosiahnutie cieľa. Môžete reprezentovať rozloženie vášho zariadenia ako graf, kde sú uzly body na podlahe a hrany sú možné cesty medzi bodmi.
• Algoritmus Dijkstra: Podobne ako algoritmus A*, ale nepoužíva odhadované náklady na cieľ. Jednoducho nájde najkratšiu cestu od štartovacieho uzla po všetky ostatné uzly v grafe.

Tu je jednoduchý príklad toho, ako by ste mohli implementovať algoritmus A* v Pythone:

import heuristickej heuristickej (a, b): návrat abs (a [0] - b [0]) + abs (a [1] - b [1]) def a_star (poľa, štart, cieľ): susedia = [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)] {start: heuristic (štart, cieľ)} OHEAP = [] heapq.Heappush (OHEAP, (fscore [start], start)), zatiaľ čo OHEAP: current = hEAPQ.HEAPPOP (OHEAP) [1] Aktuálny = Aktuálny [0] + i, aktuálny [1] + j predbežný_g_score = gscore [aktuálny] + heuristický (aktuálny, sused), ak 0 <= sused [] <len (lé): ak 0 <= sused [1] <Len (len Array [0]): Ak je polí [sused [susedia [ anddetative_g_score> = gscore.get (sused, 0): Pokračujte, ak sú predbežné_g_score <gscore.get (sused, 0) alebo sused nie v [i [1] pre i v OHEAP]: gose_from [sused] = current gscore [sused] = hrepus (ohaapus, hredapus, heuristick (sused) (fscore [sused], sused)) Návrat žiadna

Riadenie motora

Akonáhle budete mať naplánovanú cestu, musíte ovládať motory AGV, aby ste sa riadili cestou. Riadiaci systém AGV má zvyčajne ovládač motora, ktorý je možné ovládať odoslaním príkazov.

Ak používate mikrokontrolér na riadenie AGV, môžete použiť moduláciu šírky impulzov (PWM) na reguláciu rýchlosti motorov. PWM pracuje tým, že mení šírku impulzov zaslaných vodičovi motora, čo následne riadi priemerné napätie aplikované na motor.

Tu je jednoduchý príklad toho, ako by ste mohli ovládať motor pomocou PWM v Arduino (ktorý používa C/C ++):

const int motor = 9; void setup () {pinMode (MotorPin, výstup); } void loop () {// Nastavte rýchlosť motora na 50% analógu (MotorPin, 128); oneskorenie (1000); // Nastavte rýchlosť motora na 100% analógové písanie (Motorpin, 255); oneskorenie (1000); }

Manipulácia s prekážkami

Jednou z výziev v programovaní AGV je riešenie prekážok. AGV musí byť schopný odhaliť prekážky na svojej ceste a buď sa im vyhnúť alebo bezpečne zastaviť.

Detekcia prekážok

Ako už bolo spomenuté, senzory ako laserové skenery a fotoaparáty sa môžu použiť na detekciu prekážok. Laserový skener emituje laserové lúče a meria čas potrebný na odrazenie lúčov. Ak je na ceste prekážka, čas letu bude kratší.

Kamery sa môžu použiť aj na detekciu prekážok. Na analýzu obrázkov zachytených fotoaparátom a identifikáciu objektov v scéne môžete použiť techniky počítačového videnia.

Vyhýbanie sa prekážkam

Po zistení prekážky sa AGV musí vyhnúť. Jedným zo spôsobov, ako to dosiahnuť, je znovu naplánovať cestu. Rovnaké algoritmy plánovania cesty môžete použiť vyššie, ale s aktualizovanými informáciami o prekážke.

Ďalším prístupom je použitie stratégie reaktívnej kontroly. Napríklad, ak AGV zistí prekážku vľavo, môže sa otočiť doprava, aby sa jej vyhla.

Programovanie pre špecializované úlohy

Manipulácia

Ak je váš AGV navrhnutý tak, aby manipuloval s nákladmi, ako aVozidlo s ťažkým zaťažením laserom, musíte naprogramovať mechanizmus manipulácie s nákladom. To by mohlo zahŕňať ovládanie robotického ramena alebo dopravného pásu.

Budete musieť definovať akcie na vyzdvihnutie a spadnutie zaťaženia. Napríklad, ak AGV používa robotické rameno, musíte naprogramovať pohyb kĺbov ramena, aby ste dosiahli zaťaženie a uchopili ho.

Komunikácia s inými systémami

V scenári skutočného sveta môže AGV potrebovať komunikovať s inými systémami v zariadení, napríklad systém správy skladu (WMS). Na komunikáciu môžete použiť protokoly ako Modbus alebo Ethernet/IP.

Napríklad WMS môže posielať úlohy AGV a AGV môže poslať svoj stav späť do WMS.

Záver

Programovanie AGV je zložitá, ale obohacujúca úloha. Zahŕňa to pochopenie hardvéru, výber správneho programovacieho jazyka, definovanie úloh, plánovacie cesty, ovládanie motorov, manipuláciu s prekážkami a programovanie pre špecializované úlohy.

Ak hľadáte integráciu AGV do vašich operácií, sme tu, aby sme pomohli. Či už potrebujete základný AGV pre jednoduchú manipuláciu s materiálom alebo ťažkú povinnosťVozidlo s ťažkým zaťažením laserom, máme odborné znalosti na programovanie a prispôsobenie AGV tak, aby vyhovovali vašim špecifickým potrebám. Kontaktujte nás a začnite diskusiu o vašich požiadavkách a zistite, ako môžeme pomocou našich riešení AGV optimalizovať váš pracovný tok.

Odkazy

• „Umelá inteligencia: moderný prístup“ od Stuarta Russella a Peter Norviga
• „Programovacie roboty s Rosom“ od Morgan Quigley, Brian Gerkey a William D. Smart
• Dokumentácia Arduino: https://www.arduino.cc/reference/en/