Hej där! Som AGV -leverantör har jag massor av erfarenhet av att programmera dessa fina automatiserade guidade fordon. Idag ska jag gå igenom processen att programmera en AGV och dela några tips och tricks på vägen.
Förstå grunderna för AGV -programmering
Första saker först, låt oss prata om vad en AGV är. EnAutomatiserat guidat fordonär ett självkant som navigerar fordon som flyttar material runt en anläggning utan behov av en mänsklig operatör. De används i alla slags industrier, från tillverkning till lager, för att förbättra effektiviteten och minska arbetskraftskostnaderna.
Innan du börjar programmera måste du förstå hårdvaran för AGV. Det består vanligtvis av ett chassi, motorer, sensorer och en styrenhet. Sensorerna är avgörande eftersom de hjälper AGV att "se" dess miljö. Vanliga sensorer inkluderar laserskannrar, kameror och närhetssensorer.
Välja rätt programmeringsspråk
Det finns flera programmeringsspråk du kan använda för att programmera en AGV. Valet beror på komplexiteten i uppgifterna och kapaciteten i AGV: s kontrollsystem.
- Python: Det är ett populärt val eftersom det är lätt att lära sig och har ett stort antal bibliotek. Till exempel kan du använda
Numpybibliotek för numeriska beräkningar ochOpencvFör datorsynsuppgifter om din AGV är utrustad med kameror. - C/c ++: Dessa språk är mer låg nivå och erbjuder bättre prestanda. De är bra för uppgifter som kräver verklig tidskontroll, som motorstyrning och sensordatabehandling.
Definiera AGV: s uppgifter
Nästa steg är att ta reda på vilka uppgifter AGV behöver utföra. Detta kan vara något så enkelt som att flytta från punkt A till punkt B eller så komplicerat som att plocka upp och släppa föremål på flera platser.
Låt oss säga att du vill att AGV ska gå längs en fördefinierad väg. Du måste definiera koordinaterna för vägen. Du kan använda ett koordinatsystem baserat på utformningen av din anläggning. Om till exempel din anläggning är ett lager kan du använda raderna och kolumnerna i lagringsställen som referens.
Programmera AGV: s rörelse
Sökvägsplanering
Path Planning är en viktig del av AGV -programmering. Du måste hitta den kortaste och säkraste vägen för AGV för att nå sin destination. Det finns flera algoritmer du kan använda för vägplanering:
- EnAlgoritm*: Detta är en populär algoritm för att hitta den kortaste vägen i en graf. Det tar hänsyn till avståndet mellan noder och en uppskattad kostnad för att nå målet. Du kan representera utformningen av din anläggning som en graf, där noderna är punkter på golvet och kanterna är de möjliga vägarna mellan punkterna.
- Dijkstra's algoritm: Liknar A* -algoritmen, men den använder inte en uppskattad kostnad för målet. Den hittar helt enkelt den kortaste vägen från en startnod till alla andra noder i diagrammet.
Här är ett enkelt exempel på hur du kan implementera A* -algoritmen i Python:
Importera heapq def heuristic (a, b): return ABS (a [0] - b [0]) + abs (a [1] - b [1]) def a_star (array, start, mål): grannar = [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)] stängning = set () come__from = {{{{{{{{{{{{{{{{FTERSCORE: FART: 0), 0), 0)] nära_set = set () come_) = {{{{{{{{{{{{{{{FTID: FART: 0), 0), 0. {Start: heuristic (Start, mål)} oHeap = [] Heapq.heAppusH (oheap, (fscore [start], start)) medan OHeap: Current = heapq.heAppop (oheap) [1] om nuvarande == mål: data = [] medan aktuell i come_from: data.append (nuvarande) = nuvarande [0] + i, nuvarande [1] + j tentative_g_score = gscore [nuvarande] + heuristik (nuvarande, granne) om 0 <= granne [0] <len (array): if 0 <= granne [1] <len (array [): om array [granne [0]] [granne [1]] == 1: fortsätt annat: # array bundna y walls i andra: Fortsätt annat: close_set and tentative_g_score> = gscore.get (granne, 0): fortsätt om tentativ_g_score <gscore.get (granne, 0) eller granne inte i [i [1] för i i oheap]: come_from [granne] = nuvarande gscore [granne] = tentativ_g_score fscore [[] = tentative_g_score + heur (heur (heuristic, mål), mål) Heapq.heAppush (OHEAP, (FSCORE [granne], granne)) returnera ingenMotorstyrning
När du har planerat en väg måste du kontrollera AGV: s motorer för att följa vägen. Kontrollsystemet för AGV har vanligtvis en motordrivare som kan styras genom att skicka kommandon.
Om du använder en mikrokontroller för att styra AGV kan du använda pulsbreddmodulering (PWM) för att styra motorens hastighet. PWM fungerar genom att variera bredden på de pulser som skickas till motordrivrutinen, vilket i sin tur styr den genomsnittliga spänningen som appliceras på motorn.
Här är ett enkelt exempel på hur du kan styra en motor med PWM i Arduino (som använder C/C ++):
const int Motorpin = 9; void setup () {pinMode (Motorpin, Output); } void loop () {// ställ in motorhastigheten till 50% analogwrite (Motorpin, 128); försening (1000); // Ställ motorhastigheten till 100% AnalogWrite (Motorpin, 255); försening (1000); }Hantering av hinder
En av utmaningarna i AGV -programmering är att hantera hinder. AGV måste kunna upptäcka hinder i sin väg och antingen undvika dem eller stoppa säkert.
Hinderdetektering
Som nämnts tidigare kan sensorer som laserskannrar och kameror användas för hinderdetektering. En laserskanner avger laserstrålar och mäter den tid det tar för balkarna att studsa tillbaka. Om det finns ett hinder i vägen kommer flygtiden att bli kortare.
Kameror kan också användas för att upptäcka hinder. Du kan använda datorsynstekniker för att analysera de bilder som tagits av kameran och identifiera objekt i scenen.
Hinderundvikande
När ett hinder upptäcks måste AGV undvika det. Ett sätt att göra detta är att planera vägen igen. Du kan använda samma vägplaneringsalgoritmer som nämnts tidigare, men med uppdaterad information om hindret.
Ett annat tillvägagångssätt är att använda en reaktiv kontrollstrategi. Till exempel, om AGV upptäcker ett hinder till vänster kan det svänga höger för att undvika det.
Programmering för specialiserade uppgifter
Lasthantering
Om din AGV är utformad för att hantera laster, som enTung belastningslaserledd fordon, du måste programmera lasthanteringsmekanismen. Detta kan innebära att man kontrollerar en robotarm eller ett transportband.
Du måste definiera åtgärderna för att plocka upp och släppa av lasten. Om till exempel AGV använder en robotarm måste du programmera rörelsens rörelse för att nå belastningen och greppa den.
Kommunikation med andra system
I ett verkligt världsscenario kan AGV behöva kommunicera med andra system i anläggningen, som ett lagerhanteringssystem (WMS). Du kan använda protokoll som Modbus eller Ethernet/IP för kommunikation.
Till exempel kan WMS skicka uppgifter till AGV, och AGV kan skicka tillbaka sin status till WMS.
Slutsats
Programmering En AGV är en komplex men givande uppgift. Det handlar om att förstå hårdvaran, välja rätt programmeringsspråk, definiera uppgifter, planera vägar, kontrollera motorer, hantera hinder och programmera för specialiserade uppgifter.
Om du vill integrera AGV: er i din verksamhet är vi här för att hjälpa. Oavsett om du behöver en grundläggande AGV för enkel materialhantering eller en tung skyldighetTung belastningslaserledd fordon, Vi har expertis för att programmera och anpassa AGV: erna för att tillgodose dina specifika behov. Kontakta oss för att starta en diskussion om dina krav och se hur vi kan optimera ditt arbetsflöde med våra AGV -lösningar.
Referenser
- "Artificial Intelligence: A Modern Approach" av Stuart Russell och Peter Norvig
- "Programmering Robots with Ros" av Morgan Quigley, Brian Gerkey och William D. Smart
- Arduino -dokumentation: https://www.arduino.cc/reference/en/
