【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種基于5g網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，屬于建筑預(yù)制構(gòu)件廠的智能堆場(chǎng)管理應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、隨著裝配式建筑項(xiàng)目的大量新增，預(yù)制構(gòu)件的需求也日益攀升。為有效提高預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)運(yùn)輸效率，部分構(gòu)件廠已開(kāi)始陸續(xù)探索“bim+”、“gis+”、“機(jī)器人”等技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用方式，提升現(xiàn)場(chǎng)的整體物料運(yùn)載效率。
2、于2022年5月27日公開(kāi)的、公開(kāi)號(hào)為cn114547866a的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利公開(kāi)了一種基于bim-無(wú)人機(jī)-機(jī)械狗的預(yù)制構(gòu)件智能檢測(cè)方法，提供一種基于bim—無(wú)人機(jī)—機(jī)械狗的預(yù)制構(gòu)件智能檢測(cè)方法，通過(guò)無(wú)人機(jī)對(duì)預(yù)制構(gòu)件廠的全場(chǎng)景掃描結(jié)果，建立全場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的層次節(jié)點(diǎn)模型；根據(jù)層次節(jié)點(diǎn)模型確定預(yù)制構(gòu)件廠的目標(biāo)掃描路徑，以通過(guò)沿目標(biāo)掃描路徑行駛的機(jī)械狗采集預(yù)制構(gòu)件點(diǎn)云數(shù)據(jù)；由預(yù)制構(gòu)件點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取預(yù)制構(gòu)件廠中各預(yù)制構(gòu)件對(duì)應(yīng)的構(gòu)件尺寸；將各構(gòu)件尺寸與建筑三維模型bim中對(duì)應(yīng)的幾何尺寸信息進(jìn)行比對(duì)，確定各預(yù)制構(gòu)件對(duì)應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告。該方法設(shè)備間數(shù)據(jù)僅通過(guò)單一信息流的方式進(jìn)行交互流通，并未處理聚合形成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)工作包指令，會(huì)極大程度上影響數(shù)據(jù)的傳輸和處理速度，且各設(shè)備間數(shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立，無(wú)法將不同設(shè)備間形成的工作包進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)排序形成完整一套的多機(jī)協(xié)作流程，影響設(shè)備間的協(xié)同工作精度及效率。該方法并未考慮項(xiàng)目初始場(chǎng)地布置方式技術(shù)，需根據(jù)已有任務(wù)區(qū)域通過(guò)掃描進(jìn)行場(chǎng)地錄入，從而利用布置，覆蓋內(nèi)容具有局限性。且未描述同gps定位等坐標(biāo)進(jìn)行相關(guān)關(guān)聯(lián)方式，運(yùn)載路線引導(dǎo)存在一定的精度偏差。
3、于2021年4月
4、于2020年2月25日公開(kāi)的、公開(kāi)號(hào)為cn110837541a的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種基于gis+bim系統(tǒng)的預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)》，提供一種基于gis+bim的預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)，通過(guò)gis技術(shù)為梁場(chǎng)提供了海量的地理信息數(shù)據(jù)和空間信息，幫助預(yù)制構(gòu)件廠在3d立面上快速模擬各類(lèi)生產(chǎn)場(chǎng)景地形數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)地展示各構(gòu)件對(duì)象與環(huán)境的空間位置關(guān)系。但該專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)對(duì)于物料識(shí)別內(nèi)容僅考慮模型因素，該模式僅參考預(yù)制構(gòu)件及場(chǎng)地bim模型外形尺寸數(shù)據(jù)，未結(jié)合綜合考慮堆場(chǎng)重量、堆場(chǎng)構(gòu)件層數(shù)滿(mǎn)載情況等數(shù)據(jù)，易造成由于外形識(shí)別錯(cuò)誤而造成的結(jié)果偏差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是：提供一種基于5g網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，使預(yù)制構(gòu)件廠堆場(chǎng)管理更智能化、精準(zhǔn)高效，為建筑預(yù)制構(gòu)件廠的堆場(chǎng)管理提供了一種新的智能化方法。
2、為了達(dá)到上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案是提供了一種基于5g網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
3、s1：根據(jù)場(chǎng)地信息自動(dòng)布置bim初始場(chǎng)地模型；
4、s2：根據(jù)bim初始場(chǎng)地模型及機(jī)器人、物料信息生成機(jī)器人運(yùn)載路徑方案，具體包括以下步驟：
5、s21：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際點(diǎn)位起始點(diǎn)測(cè)量坐標(biāo)、定義模型內(nèi)預(yù)制構(gòu)件相關(guān)點(diǎn)位，得到裝載點(diǎn)a(xstart，ystart)以及各預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)卸載點(diǎn)位坐標(biāo)其中，i表示不同類(lèi)別預(yù)制構(gòu)件所屬區(qū)域，j表示第j個(gè)該類(lèi)預(yù)制構(gòu)件堆放劃分區(qū)域，j＝1，2，……，u；
6、s22：通過(guò)模型內(nèi)預(yù)制構(gòu)建裝載點(diǎn)a(xstart，ystart)、各預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)卸載點(diǎn)位坐標(biāo)初始bim場(chǎng)布模型內(nèi)場(chǎng)地內(nèi)儀器設(shè)備范圍定位、整體模型邊界、堆場(chǎng)區(qū)域、堆場(chǎng)間隔，根據(jù)以上數(shù)據(jù)結(jié)合dijkstra算法擬合養(yǎng)護(hù)窖裝載節(jié)點(diǎn)至各物料區(qū)域區(qū)域卸載節(jié)點(diǎn)，得到最佳運(yùn)載路徑集
7、s23：通過(guò)各類(lèi)物料運(yùn)載最佳路徑agv任務(wù)工作包起始狀態(tài)c、agv標(biāo)準(zhǔn)速度v，結(jié)合冒泡排序算法，并賦予同一時(shí)刻不可同時(shí)存在3臺(tái)及以上agv位于路徑1m2范圍內(nèi)界限，得到agv動(dòng)態(tài)任務(wù)時(shí)間排序；
8、s3：移動(dòng)機(jī)器人與agv根據(jù)路徑方案，劃分標(biāo)準(zhǔn)工作包，進(jìn)行多機(jī)協(xié)作任務(wù)執(zhí)行，包括以下步驟：
9、s31：移動(dòng)識(shí)別機(jī)器人移動(dòng)至養(yǎng)護(hù)窖裝載點(diǎn)a(xstart，ystart)處，通過(guò)訓(xùn)練后的預(yù)制構(gòu)件類(lèi)別圖片識(shí)別算法，識(shí)別當(dāng)前任務(wù)狀態(tài)下的運(yùn)載構(gòu)件類(lèi)別s，同時(shí)該點(diǎn)位范圍內(nèi)有構(gòu)件由滑軌運(yùn)載中首次被識(shí)別時(shí)，定義此刻為工作包開(kāi)始時(shí)間tstart；
10、s32：通過(guò)工作包開(kāi)始時(shí)間tstart，向agv發(fā)出運(yùn)載工作包指令其中，m表示運(yùn)載物料重量，tend表示計(jì)劃工作包結(jié)束時(shí)間，tend＝dn/v，z表示工作包序列號(hào)，a表示步驟s22中所述的物料運(yùn)載初始點(diǎn)位的坐標(biāo)a(xstart，ystart)，b表示步驟s22中所述的物料卸載點(diǎn)位的坐標(biāo)表示步驟s22中所述的物料運(yùn)載最佳路徑；
11、s33：在上述工作包實(shí)例的基礎(chǔ)上執(zhí)行agv運(yùn)載任務(wù)，并進(jìn)行工作包累計(jì)資源排布，參照步驟s23得到整體運(yùn)載多機(jī)協(xié)作工作包任務(wù)執(zhí)行計(jì)劃p，p＝{o1，o2，……，ou}；
12、s34：通過(guò)agv任務(wù)結(jié)束觸發(fā)點(diǎn)，得到agv實(shí)際任務(wù)結(jié)束時(shí)間ktend，其中，ktend表示agv駛?cè)胄遁d點(diǎn)位范圍內(nèi)，并處于無(wú)位移狀態(tài)5s以上觸發(fā)，視為工作包結(jié)束時(shí)間；
13、s35：通過(guò)計(jì)劃時(shí)間與實(shí)際時(shí)間差值q，視為實(shí)際計(jì)劃修正值，定義q為時(shí)間偏差，q＝|ktend-tend|：當(dāng)q≥20s，則觸發(fā)既有任務(wù)計(jì)劃動(dòng)態(tài)排布更新，將下次任務(wù)開(kāi)始t2start時(shí)間修正，t2start＝tstart+q，得到修正后整體運(yùn)載多機(jī)協(xié)作工作包任務(wù)執(zhí)行計(jì)劃p′＝{o′1，o′2，…，o′u}；
14、s4：巡檢機(jī)器人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)堆場(chǎng)執(zhí)行情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集反饋，動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)載路徑方案。
15、優(yōu)選地，所述步驟s1包括以下步驟：
16、s11：通過(guò)gps定位儀勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地邊界坐標(biāo)，得到包括堆場(chǎng)邊界及養(yǎng)護(hù)窖在內(nèi)的運(yùn)載起始區(qū)域邊界定位gps坐標(biāo)信息；
17、s12：通過(guò)布爾莎公式將上一步獲得的gps坐標(biāo)為空間坐標(biāo)，得到轉(zhuǎn)換后的空間坐標(biāo)信息，表示為(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，……，(xi，yi)；
18、s13：通過(guò)轉(zhuǎn)換后的空間坐標(biāo)信息，參照預(yù)制構(gòu)件加工圖增加下列相關(guān)內(nèi)容定義：
19、定義模型起始區(qū)域及堆場(chǎng)邊界范圍，系統(tǒng)側(cè)錄入，得到2d平面空間坐標(biāo)模型；
20、定義當(dāng)前任務(wù)批次預(yù)制構(gòu)件類(lèi)型ttype＝a，b，……，n與各類(lèi)型構(gòu)件最大尺寸外形尺寸邊界n(m)＝(nlength，nwidth，nheight)與kttype關(guān)鍵堆場(chǎng)影響外形尺寸、各構(gòu)件最大堆放數(shù)量m、最大尺寸重量信息m(t)，其中，預(yù)制墻kttype＝nlength，nwidth，預(yù)制板kttype＝nle本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于5G網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于5G網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于5G網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，步驟S23中，同一時(shí)刻不可同時(shí)存在3臺(tái)及以上AGV位于路徑1m2范圍內(nèi)界限，判定內(nèi)容如下：
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于5G網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，步驟S32中，具體任務(wù)判斷邏輯如下：
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于5G網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，步驟S4包括以下步驟：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于5g網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于5g網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，所述步驟s1包括以下步驟：
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于5g網(wǎng)絡(luò)下預(yù)制構(gòu)件廠的機(jī)器人多機(jī)協(xié)作堆場(chǎng)管理方法，其特征在于，步驟s23中，同一...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王奕權(quán)，邢晨，潘燕，盛旭東，喻英武，盧倩兮，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海電器科學(xué)研究所集團(tuán)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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