Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV)

D8vit 06 Mar 2016 19:04 6309 10
  • Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV)

    Witam.
    Chciałbym zaprezentować konstrukcję która była tematem mojej pracy inżynierskiej.
    Przedmiotem pracy było opracowanie struktury autonomicznego wózka magazynowego.
    Główne cele jakie miała sprłniać konstrukcja to:

    - Ustalenie trajektorii ruchu wózka na podstawie lay-out’u wybranego fragmentu hali montażowej z naniesieniem linii dla czujników odbiciowych.

    - Zasada określenia pozycjonowania wózka we współrzędnych hali

    -odbiór za pomocą modułu Bluetooth informacji weryfikowanych za pomocą kodów RFID o zgodności ładunku, miejsca odbioru i dostarczenia.

    - Optymalizacja trasy bezkolizyjnego przejazdu z wysyłaniem danych za pomocą interfejsu Bluetooth do urządzenia kontrolującego i podglądu trasy.

    - Dobór zestawu czujników odpowiadających za bezpieczeństwo poruszania się
    po magazynie.

    Mając wcześniejsze doświadczenie z budowania podobnych konstrukcji, zdecydowałem się po raz kolejny na konstrukcję z laminatu . Makietę wykonano jako robot mobilny klasy (2,0) unicycle. Jako napęd zastosowane zostały podwójna przekładnia Tamiya 70168 w konfiguracji przełożenia 115:1 wraz z kołami Tamiya 70111.


    Podnośnik to konstrukcja własna zbudowana na łożyskach liniowych z napędów CD oraz pręcie gwintowanym (przekładnia liniowa) który poruszany jest silnikiem DC poprzez przekładnię zębatą. Jako czujniki położenia podnośnika zastosowane zostały dwie krańcówki mechaniczne.


    Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV)


    Robot porusza się po torze wyznaczonym przez czarną linię (linefolower), z naniesionymi znacznikami punktów załadunku/rozładunku przesyłki. Do wykrywania linii zastosowana jest listwa pięciu czujników cny70, krańcowe czujniki wysunięte są o 3mm do przodu. Robot na podstawie znanego miejsca startu i wcześniej zaprogramowanej mapie layoutu, po podaniu danych przejazdu (punkt pobrania, punkt dostarczenia, numer ładunku), wyznacza optymalną trasę przejazdu.

    Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV)


    Poruszanie się po hali montażowej wiąże się z koniecznością wykrywania przeszkód znajdujących się na trasie przejazdu. Do tego celu zastosowane są 2 sharp GP2Y0A41SK0F w przedniej części robota, które służą tez do pozycjonowania robota względem pobieranego ładunku.


    W tylnej części został umieszczony czujnik ultradźwiekowy HC-SR04 wykrywa przeszkody za robotem głównie podczas nawrotów robota.
    Jednym z założeń projektu była identyfikacja pobranego ładunku i sprawdzenie jego zgodności, do tego celu został zastosowany gotowy moduł MP01611 Mera-Projec. Moduł ten to czytnik RFID ze zintegrowaną anteną, współpracuje on etykietami UNIQUE 125 kHz zainstalowanymi w paletach.

    Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV)

    Komunikacje robota zapewnia moduł bluetooth HC-06 współpracujący z aplikacją na smartphonie.

    Elektronika składa się z kilku modułów. Wszystkie moduły połączone są z płytą główną. Sercem układu jest mikrokontroler Atmega32 zasilany przez stabilizator D24V6F5. Do sterowania silnikami kół zastosowany jest mostek TB6612FNG, a podnośnikiem steruje popularny L293d.

    Całość zasilana jest ogniwem litowo-polimerowym o pojemności 800mAh i napięciu 7,4V (2S).

    Robot posiada uchylną klapę co zapewnia łatwy dostęp do wnętrza.

    Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV) Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV) Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV)

    Program został napisany w Bascomie co nie było łatwym tematem ze względu na brak wielu funkcji (np.tabela wielowymiarowa), co zmotywowało mnie teraz do nauki języka C.

    Schemat blokowy programu.

    Model autonomicznego wózka magazynowego (AGV)


    Film przedstawiający robota podczas pracy wraz z zrzutem obrazu z aplikacji androidowej:



    Link



    Pozdrawiam.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Computer Controls
  • #2
    Gutek297
    Poziom 12  
    praca inżynierską a ty piszesz w bascomie?
  • Computer Controls
  • #4
    servgsm
    Poziom 23  
    Witam,

    Do Bascoma faktycznie można się przyczepić, ponieważ nie jest to język dzięki któremu możnaby było efektywnie wykorzystać µC. Zdecydowanie lepszym językiem do tych spraw jest C.
    No ale nic, sen stał się faktem i go nie odwrócimy.

    Ogółem jestem pełen podziwu efektu pracy. W oczy mnie jedynie kują nierówne linie jazdy samego wózka. Choć jestem pewien, że da radę na tyle sprecyzować program aby to naprawić.
    Polecam zainteresować się tematem sterowników opartych na PID. Co prawda skomplikowanie wzrasta, ale efekty precyzji sterowania czymś, co może powodować opóźnienia zadziałania są naprawdę świetne.

    Pozdrawiam,
    Bartek.
  • #5
    D8vit
    Poziom 9  
    Regulator PI jest zastosowany w sterowaniu napedem, nastawy nie sa jednak tak idealne jak bym tego chcial. Glowna przyczyna myszkowania jest usytuowanie czujnikow, sa one przesuniete 1.5 cm od osi kol, rozwiazanie takie wymusila konstrukcja.

    Co do jezyka programowania to zdaje sobie sprawe z jego ulomnosci. Glownym problemem okazal sie byc brak wspomnianych wczesniej tablic wielowymiarowych, ktore w Bascomie trzeba bylo emulowac. Jednak w tamtym okresie czulem sie pewniej piszac w Bascomie, teraz na pewno kod byl by pisany w C.
  • #6
    Radzio M.
    Poziom 33  
    Zdjęcia są za małe by na nich coś zobaczyć.
  • #7
    Kuniarz
    Moderator Projektowanie
    Gutek297 napisał:
    praca inżynierską a ty piszesz w bascomie?

    Nie rozumiem hejtu związanego z Bascom. Może trudno w to uwierzyć, ale w tym języku da się stworzyć całkiem ciekawe aplikacje, a urządzenia na tym oparte działają już kilka ładnych lat...
    Jako ciekawostkę dodam, że moja inżynierka oprogramowana w Bascom obroniła się na 5.0 z tzw. palcem w... wiecie.
  • #8
    staku
    Poziom 11  
    D8vit napisał:

    - Dobór zestawu czujników odpowiadających za bezpieczeństwo poruszania się
    po magazynie.

    W kwestii bezpieczeństwa, dobrze by było gdybyś odwrócił kierunki jazdy. Czujniki czujnikami, ale taki wózek powinien jeździć mając widły za sobą. Tak jak jest na filmiku, to w przypadku wyjazdu Twojego wózka "zza rogu" łatwo nadziać się na jego widły, które dość trudno zauważyć. Gdy wózek jedzie z ładunkiem i dojdzie do hamowania awaryjnego, ładunek może upaść do przodu na człowieka.
  • #9
    kmr
    Poziom 16  
    staku napisał:

    W kwestii bezpieczeństwa, dobrze by było gdybyś odwrócił kierunki jazdy. Czujniki czujnikami, ale taki wózek powinien jeździć mając widły za sobą. Tak jak jest na filmiku, to w przypadku wyjazdu Twojego wózka "zza rogu" łatwo nadziać się na jego widły, które dość trudno zauważyć. Gdy wózek jedzie z ładunkiem i dojdzie do hamowania awaryjnego, ładunek może upaść do przodu na człowieka.


    Zasada jest jedna, w profesjonalnych magazynach jest oddzielenie ruchu i człowiek nie ma prawa być na trasie przejazdu.
  • #10
    DonQuijote88
    Poziom 14  
    Ja bym się nie czepiał języka w tym momencie, bo to kwestia wtórna. W środowisku przemysłowym taki wózek ma działać niezawodnie, a nikt nie będzie dekompilował kodu, żeby sprawdzić po jakiemu pisano program.
    Sam projekt jest bardzo ciekawy i co ważne użyteczny. Zwróćcie też uwagę, że kolega zrobił coś twórczego i to wcale nie takiego sztampowego jak np. kolejny zasilacz warsztatowy, czy maszyna cnc, czy nawet robot typu linefollower sensu stricte.
    Zrobienie takiego projektu wymagało wyjścia poza jedną dziedzinę. Wiadomo, że na jego poziomie ta wiedza nie będzie oszałamiająca, bo w przemyśle taki wózek projektowałoby przynajmniej kilkadziesiąt osób i wcale nie miałby jakiejś znacznie lepszej funkcjonalności.

    W tym projekcie widzę ogromny potencjał do udoskonaleń i radzę koledze nie kończyć na tym, tylko na magisterce udoskonalić ten projekt o nową wiedzę np.
    - automatyczne tworzenie optymalnej trasy
    - przemyślałbym jeszcze konstrukcję samego wózka, bo machanie widłami wokół siebie jest w przemyśle niedopuszczalne - polecam popatrzeć choćby na zwykłego paleciaka lub nawet takiego elektrycznego
    - można by przemyśleć strategie ruchów mam tu na myśli szczególnie dwa przypadki które widać na filmiku. Otóż na początku ruchu robot po starcie wykonuje nawrót w kierunku jazdy. Sugeruję do tego wykorzystać krzyżówkę T, a nie robić wywijańca na środku hali:) To samo po załadowaniu palety, nie odwracać się o 180 stopni z paletą, bo to gotowe zmartwienie. Spokojnie wycofać i na najbliższej krzyżówce się odwrócić, jeśli taka jest potrzeba.
    W rzeczywistości ładunki są bardzo różne, więc takie nawroty mogą się skończyć wywróceniem wózka, wykiprowaniem zawartości palety, a w skrajnych przypadkach nawet zrzuceniem innych ładunków z regału.
    - dalej można by taki wózek skomunikować z systemem magazynowym, który wie gdzie jest jaki ładunek i wskazuje punkt docelowy, albo odwrotnie, wózek po odłożeniu palety daje sygnał gdzie odłożył ładunek.

    Reasumując projekt jest godzien pochwały i gorąco zachęcam do kontynuacji. Błędy były są i będą, grunt to iść do przodu, konstruktywną krytykę przyjmować i nie tracić czasu na spory o kropkę nad i.

    Pozdrawiam i życzę sukcesów!

    DQJ