5、可重构车间的柔性协作机器人控制方案解析

可重构车间的柔性协作机器人控制方案解析

1. 生产线级控制逻辑

生产线级控制逻辑主要由决策逻辑和通信基础设施两部分构成。决策逻辑负责管理制造系统中各资源的行动，其输入包括制造系统的资源、需管理的工作量、序列约束以及资源适用性。该逻辑的输出是一系列分配给制造资源的任务，每个任务包含一组要发送给制造资源的命令，这些命令在文中被称为操作。操作分为原始操作和复合操作，原始操作如机器人移动、夹具开合等，复合操作则由多个原始操作组成。

通信基础设施则实现系统各模块间的信息流动。若出现意外事件，调度模块会生成新的任务分配方案，然后执行新分配的任务。其整体流程如下：

graph LR
    A[订单发布] --> B[生成调度]
    B --> C[分配调度]
    C --> D[向资源发送命令]
    D --> E[下一操作]
    E --> F{是否有意外事件}
    F -- 否 --> G{订单完成?}
    F -- 是 --> H[监控]
    H --> I[数据收集]
    I --> B
    G -- 否 --> D
    G -- 是 --> J[结束]

1.1 决策方法

决策方法借助四级层次模型来确定任务由哪些资源（如机器人、移动机器人或夹具）执行。该模型能表示资源和工作量。工厂包含多条装配线，每条装配线由多个工作中心组成，每个工作中心又包含多个资源，这里的资源指一组机器人。

工作量也有相应的层次分解。订单由作业组成，作业由任务组成。