AutoCAD是Autodesk公司開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,現(xiàn)已成為國際上最流行的繪圖工具,AutoCAD中有準(zhǔn)確的坐標(biāo)系統(tǒng),定位精準(zhǔn),且提供了豐富的圖形元素,如直線、多線段及圓弧等,因此,可使用AutoCAD來繪制環(huán)境地圖,即將規(guī)劃好的周圍環(huán)境信息和拓?fù)渎窂叫畔⒃贏utoCAD軟件中繪制好,然后,在上位機(jī)控制系統(tǒng)中,通過軟件編程,調(diào)用AutoCAD提供的API,可以很方便地把存儲(chǔ)AutoCAD文件中的路徑信息和環(huán)境信息分別提取出來并保存,以備路徑規(guī)劃等功能模塊使用,同時(shí)在屏幕指定區(qū)域?qū)h(huán)境地圖復(fù)現(xiàn)出來。
宏鉞調(diào)度系統(tǒng)示例:從AutoCAD中導(dǎo)入路徑信息和環(huán)境信息
2、 路徑規(guī)劃功能
路徑規(guī)劃問題是機(jī)器人學(xué)中一個(gè)非常重要的方面,具體是指:在有障礙物的工作空間中,如何尋找出一條從給定的起點(diǎn)到終點(diǎn)的最優(yōu)路徑或次優(yōu)路徑,該路徑可以使機(jī)器人能夠安全地、無碰撞地繞開所有障礙物,準(zhǔn)確無誤的達(dá)到目的地。
根據(jù)對(duì)環(huán)境信息事先了解情況,路徑規(guī)劃分為全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃。
全局路徑規(guī)劃是根據(jù)已知環(huán)境信息,依據(jù)合理的路徑搜索策略,給機(jī)器人規(guī)劃出一條全局最優(yōu)路徑,AGV小車不會(huì)經(jīng)過不必要節(jié)點(diǎn)。
局部路徑規(guī)劃是指在未知的環(huán)境中,根據(jù)機(jī)器人傳感器感知的信息,包括障礙物的位置、大小和形狀信息,為機(jī)器人獲得一條無碰撞最優(yōu)路徑,保證節(jié)點(diǎn)之間路徑最短。
AGV系統(tǒng)工作環(huán)境大都是已知靜態(tài)環(huán)境,其路徑規(guī)劃問題也即是已知環(huán)境的全局路徑規(guī)劃問題。
路徑規(guī)劃的核心在于路徑搜索,搜索主要分為兩種:盲目搜索與啟發(fā)搜索。
盲目搜索又叫無信息搜索。是按照預(yù)定的控制策略進(jìn)行搜索,在搜索過程中始終都不改變控制策略,常見的盲目搜索有深度優(yōu)先搜索法和廣度優(yōu)先搜索法,這兩種搜索法雖然都能搜索到路徑但是有很大的盲目性,搜索效率較低,且搜索出的路徑也不是最優(yōu),目前大都采用的是最短路徑搜索算法:Dijkstra算法或其改進(jìn)算法,Dijkstra算法是一種典型的最短路徑搜索算法,主要用來解決固定起點(diǎn)的最短路徑問題,Dijkstra算法只需運(yùn)算一次,就可以得到從起點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑,效率很高。
啟發(fā)搜索是在搜索工程中,對(duì)每一個(gè)搜索位置進(jìn)行評(píng)估,然后加入與位置相關(guān)的啟發(fā)式信息,用以指導(dǎo)搜索朝著最優(yōu)方向進(jìn)行,省略了大量無謂的搜索路徑,加速問題的求解過程,找到最優(yōu)解,大大提高了搜索效率,最典型的啟發(fā)搜索是A*(A star)算法,A*算法執(zhí)行過程中引入了一個(gè)估價(jià)函數(shù),每次搜索時(shí)都利用這個(gè)估價(jià)函數(shù)對(duì)所有可擴(kuò)張點(diǎn)進(jìn)行估價(jià),從而找出最優(yōu)的可擴(kuò)展點(diǎn),再從該點(diǎn)搜索直到找到目標(biāo)點(diǎn)。
通常可以選擇Dijkstra算法或其改進(jìn)算法作為全局路徑規(guī)劃方法,結(jié)合采用A*算法作為局部路徑規(guī)劃方法。
以上所述是指系統(tǒng)自動(dòng)路徑規(guī)劃部分,而手動(dòng)路徑規(guī)劃也是系統(tǒng)一個(gè)必不可少的功能,它可以允許操作人員使用鼠標(biāo)選擇節(jié)點(diǎn),根據(jù)自己的意愿完成路徑規(guī)劃,并保存起來,供后續(xù)任務(wù)分配是調(diào)用。
宏鉞調(diào)度系統(tǒng)示例:手動(dòng)路徑規(guī)劃
3、 交通管理功能
對(duì)于宏鉞AGV系統(tǒng)而言,不可能只有一臺(tái)AGV在工作,通常情況是有多臺(tái)AGV在環(huán)境中共同工作,而多臺(tái)AGV的運(yùn)行不可避免的要發(fā)生道路共用等沖突問題,因此,交通管理的核心是要解決多臺(tái)AGV之間碰撞問題和沖突死鎖問題。
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