7、工业生产中的任务分配与负载变更研究

工业生产中的任务分配与负载变更研究

1. 本体论 CAPILANO 与任务分配框架

在工业生产中，高效的任务分配对于提高生产效率至关重要。本体论 CAPILANO 应运而生，它使用 Web 本体语言（OWL）正式描述了装配资源及其组合能力。基于 CAPILANO，开发了一个将资源能力与任务需求相匹配，并进行后续可用性感知任务分配的框架。

在任务分配过程中，会选择最佳资源。“最佳”的定义基于以下标准：
1. 机器人已配备必要的设备。
2. 电池电量最高。
3. 查询列表中的第一项。

在后期处理阶段，会将分配的资源和任务列表转换为 OWL 可读格式，并将结果集成和更新到 CAPILANO 中。

2. 评估与结果

为了验证和确认 CAPILANO，对评估标准的一致性、完整性和可扩展性进行了研究。
- 一致性验证 ：通过使用 HermiT 推理器推导 CAPILANO 断言层次结构的推断层次结构，并应用 ROMEO 方法来证明一致性。
- 概念本体验证 ：应用本体分类评估以及断言和推断层次结构的比较，以验证概念本体的正确实现和编程。

以卡车底盘组装过程为例，实现了一个应用本体，用于验证框架在预期范围内的有效性，并确定其输出行为是否提供可接受的准确性。在这个场景中，需要将“横梁”、“前梁”和“后梁”从存储处运输到底盘并拧紧，这就需要“拧紧”、“运输”和“定位”等能力，同时还需要不同的加速度、速度、 jerk 等属性参数。可用的资源包括多个固定机器人（ABB_4600、ABB_2600）、移动机器人（Ka