1、灵活且高可用性装配系统的通用建模技术

灵活且高可用性装配系统的通用建模技术

1. 引言

随着新生产技术（如人机协作）融入装配系统，以及大规模定制需求的增加，装配系统需要频繁调整。因此，使用灵活通用的装配系统成为了理想选择。然而，使用现成硬件（如可编程逻辑控制器PLC）、保证系统高可用性、在设备故障后采用不同恢复策略以及具备各种分析和调试功能等限制，使得开发可重用、易于维护且结构良好的软件实现变得困难。

当前方法常对软件进行根本性修改以确保与所用设备兼容，这导致软件开发时间成本增加、部署变慢以及生产时间延长，与现代装配系统的要求相悖。本文提出了一种基于Petri网的装配系统综合行为描述扩展方法，该方法允许对装配系统进行面向目标的任务描述，满足上述限制条件的同时，也符合软件定义的现代装配系统的要求。

2. 相关工作

• 即插即用（Plug and Produce） ：旨在以最少的软件手动重新配置来调整自动化系统的结构，包含高级编程、自动编程等技术。
• SMACH ：用于ROS（机器人操作系统）的规划和执行系统，依赖于一组分层状态机，状态映射到用户定义的代码以与ROS节点交互，但不适合实现低级系统。
• SkiROS ：通过高效链接语义描述的任务来控制机器人，任务定义为技能序列，由基于PDDL（规划域定义语言）的模块化任务规划器进行规划。

这些系统大多无法满足前文提到的所有限制条件。例如，SkiROS假设规划域是确定性的，并利用匹配的生产设备分配任务；SMACH中分层状态机的使用使模块化构建套件聚合装配