Cum să programați un AGV?

Hei acolo! În calitate de furnizor AGV, am o experiență de experiență în programarea acestor vehicule ghidate automatizate. Astăzi, te voi plimba prin procesul de programare a unui AGV, împărtășind câteva sfaturi și trucuri pe parcurs.

Înțelegerea elementelor de bază ale programării AGV

În primul rând, să vorbim despre ce este un AGV. UnVehicul ghidat automateste un vehicul de navigare în sine care mișcă materialele în jurul unei instalații fără a fi nevoie de un operator uman. Sunt utilizate în tot felul de industrii, de la fabricație la depozitare, pentru a îmbunătăți eficiența și a reduce costurile forței de muncă.

Înainte de a începe programarea, trebuie să înțelegeți hardware -ul AGV. De obicei, este format dintr -un șasiu, motoare, senzori și o unitate de control. Senzorii sunt cruciali, deoarece ajută AGV să -și „vadă” mediul. Senzorii comuni includ scanere laser, camere și senzori de proximitate.

Selectarea limbajului de programare potrivit

Există mai multe limbaje de programare pe care le puteți utiliza pentru a programa un AGV. Alegerea depinde de complexitatea sarcinilor și de capacitățile sistemului de control al AGV.

• Piton: Este o alegere populară, deoarece este ușor de învățat și are un număr mare de biblioteci. De exemplu, puteți utilizaGhânzăbiblioteca pentru calcule numerice șiOpenCVPentru sarcini de viziune computerizată, dacă AGV -ul dvs. este echipat cu camere.
• C/C ++: Aceste limbi sunt mai scăzute - oferă performanțe mai bune. Sunt excelente pentru sarcini care necesită un control real - în timp, cum ar fi controlul motorului și prelucrarea datelor senzorilor.

Definirea sarcinilor AGV

Următorul pas este să vă dați seama ce sarcini trebuie să îndeplinească AGV. Acest lucru ar putea fi ceva la fel de simplu precum trecerea de la punctul A la punctul B sau la fel de complex ca ridicarea și renunțarea la articole în mai multe locații.

Să zicem că doriți ca AGV să se deplaseze pe o cale definită pre -definită. Va trebui să definiți coordonatele căii. Puteți utiliza un sistem de coordonate bazat pe aspectul instalației dvs. De exemplu, dacă instalația dvs. este un depozit, puteți utiliza rândurile și coloanele rafturilor de depozitare ca referință.

Programarea mișcării AGV

Planificarea căilor

Planificarea căilor este o parte cheie a programării AGV. Trebuie să găsiți cea mai scurtă și mai sigură cale pentru ca AGV să ajungă la destinație. Există mai mulți algoritmi pe care îi puteți utiliza pentru planificarea căilor:

• OAlgoritm*: Acesta este un algoritm popular pentru a găsi cea mai scurtă cale dintr -un grafic. Ea ia în considerare distanța dintre noduri și un cost estimat pentru atingerea obiectivului. Puteți reprezenta aspectul instalației dvs. ca grafic, unde nodurile sunt puncte pe podea, iar marginile sunt căile posibile între puncte.
• Algoritmul lui Dijkstra: Similar cu algoritmul A*, dar nu utilizează un cost estimat pentru obiectiv. Pur și simplu găsește cea mai scurtă cale de la un nod de pornire la toate celelalte noduri din grafic.

Iată un exemplu simplu despre modul în care puteți implementa algoritmul A* în Python:

import heapq def euristic (a, b): return abs (a [0] - b [0]) + abs (a [1] - b [1]) def a_star (array, start, obiectiv): vecini = [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)] apropiere {start: heuristic (start, obiectiv)} oheap = [] heapq.heappush (oheap, (fscore [start], start)) în timp ce oheap: curent = heapq.heappop (oheap) [1] dacă curent == obiectiv: date = [] în timp ce curentul venit_from: data.Appnd (curent) = venit_from [curent] return data. = curent [0] + i, curent [1] + j tentative_g_score = gScore [curent] + heuristic (curent, vecin) dacă 0 <= vecin [0] <len (array): dacă 0 <= vecin [1] <len (Array [0]): dacă array [vecin [0]] [vecin [1]] Close_set și tentative_g_score> = gScore.get (vecin, 0): Continuați dacă tentativ_g_score <gscore.get (vecin, 0) sau vecin nu în [i [1] pentru i în oheap]: venit_from [vecin] = actual GScore [vecin] = tentin_g_score fscore [vecin] = tentativ Heapq.Heappush (oheap, (fscore [vecin], vecin))

Controlul motorului

După ce aveți o cale planificată, trebuie să controlați motoarele AGV pentru a urma calea. Sistemul de control al AGV are de obicei un driver de motor care poate fi controlat prin trimiterea de comenzi.

Dacă utilizați un microcontroller pentru a controla AGV, puteți utiliza modularea lățimii pulsului (PWM) pentru a controla viteza motoarelor. PWM funcționează prin variația lățimii impulsurilor trimise la șoferul motorului, care la rândul său controlează tensiunea medie aplicată motorului.

Iată un exemplu simplu despre modul în care puteți controla un motor folosind PWM în Arduino (care folosește C/C ++):

const int motorpin = 9; void setup () {pinMode (motorPin, ieșire); } void loop () {// Setați viteza motorului la 50% analogwrite (motorpin, 128); întârziere (1000); // Setați viteza motorului la 100% analogwrite (motorpin, 255); întârziere (1000); }

Manipularea obstacolelor

Una dintre provocările în programarea AGV este gestionarea obstacolelor. AGV trebuie să poată detecta obstacole în calea sa și fie să le evite, fie să se oprească în siguranță.

Detectarea obstacolelor

Așa cum am menționat anterior, senzori precum scanerele laser și camerele pot fi utilizate pentru detectarea obstacolelor. Un scaner laser emite fascicule laser și măsoară timpul necesar pentru ca fasciculele să se întoarcă. Dacă există un obstacol în cale, timpul de zbor va fi mai scurt.

Camerele pot fi, de asemenea, utilizate pentru a detecta obstacolele. Puteți utiliza tehnici de viziune computerizată pentru a analiza imaginile capturate de cameră și pentru a identifica obiectele din scenă.

Evitarea obstacolelor

Odată detectat un obstacol, AGV trebuie să -l evite. O modalitate de a face acest lucru este să re -planificăm calea. Puteți utiliza aceleași algoritmi de planificare a căilor menționate anterior, dar cu informații actualizate despre obstacol.

O altă abordare este utilizarea unei strategii de control reactive. De exemplu, dacă AGV detectează un obstacol pe stânga, se poate întoarce la dreapta pentru a -l evita.

Programare pentru sarcini specializate

Manipularea încărcăturii

Dacă AGV -ul dvs. este conceput pentru a gestiona sarcinile, ca unVehicul ghidat cu laser cu sarcină grea, trebuie să programați mecanismul de manipulare a sarcinii. Aceasta ar putea implica controlul unui braț robotizat sau a unei benzi transportoare.

Va trebui să definiți acțiunile pentru ridicarea și renunțarea la sarcină. De exemplu, dacă AGV folosește un braț robotizat, trebuie să programați mișcarea articulațiilor brațului pentru a ajunge la sarcină și pentru a o prinde.

Comunicare cu alte sisteme

Într -un scenariu mondial real, AGV ar putea avea nevoie să comunice cu alte sisteme din instalație, cum ar fi un sistem de gestionare a depozitelor (WMS). Puteți utiliza protocoale precum Modbus sau Ethernet/IP pentru comunicare.

De exemplu, WMS poate trimite sarcini AGV, iar AGV își poate trimite starea înapoi la WMS.

Concluzie

Programarea unui AGV este o sarcină complexă, dar plină de satisfacții. Aceasta implică înțelegerea hardware -ului, selectarea limbajului de programare potrivit, definirea sarcinilor, planificarea căilor, controlul motoarelor, gestionarea obstacolelor și programarea pentru sarcini specializate.

Dacă doriți să integrați AGV -urile în operațiunile dvs., suntem aici pentru a vă ajuta. Indiferent dacă aveți nevoie de un AGV de bază pentru o manipulare simplă a materialelor sau o datorie greaVehicul ghidat cu laser cu sarcină grea, avem expertiza pentru a programa și a personaliza AGV -urile pentru a răspunde nevoilor dvs. specifice. Contactați -ne pentru a începe o discuție despre cerințele dvs. și vedeți cum vă putem optimiza fluxul de lucru cu soluțiile noastre AGV.

Referințe

• „Inteligența artificială: o abordare modernă” de Stuart Russell și Peter Norvig
• „Programare Robots With Ros” de Morgan Quigley, Brian Gerkey și William D. Smart
• Documentația Arduino: https://www.arduino.cc/reference/en/