部分 系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

  AGV是Automated Guided Vehicle英文版本的縮寫，中譯全稱為自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車。AGV是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿著規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。

  壹恒智能機(jī)器人自主研發(fā)的AGV車載系統(tǒng)V2.0是用于壹恒智能自主研發(fā)AGV的應(yīng)用軟件，功能主要包括地圖系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、執(zhí)行器系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、調(diào)度接口、任務(wù)測(cè)試、手自動(dòng)模式等，各子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)AGV自動(dòng)完成各種運(yùn)載任務(wù)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人智能化“搬運(yùn)-倉(cāng)儲(chǔ)"現(xiàn)代工廠。

1.2 系統(tǒng)功能

  合肥壹恒智能AGV車載系統(tǒng)V2.0軟件集監(jiān)視與控制功能于一身，實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)AGV的運(yùn)行狀態(tài)與車體信息，精確地控制AGV進(jìn)行各種的移載任務(wù)。AGV車載系統(tǒng)V2.0通過(guò)配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，AGV車體參數(shù)，運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)和地圖，與相應(yīng)的AGV車型匹配，軟件默認(rèn)AGV自動(dòng)控制工作模式。主界面實(shí)時(shí)顯示AGV工作狀態(tài)下車體信息、位置狀態(tài)和任務(wù)狀態(tài)，地圖導(dǎo)航中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)AGV在倉(cāng)儲(chǔ)地圖中的可視化位置，還可以切換到手動(dòng)控制工作狀，應(yīng)對(duì)測(cè)試和故障等特殊情況。

1.3 運(yùn)行環(huán)境

  合肥壹恒智能AGV車載系統(tǒng)V2.0采用C、C++混合編碼，開發(fā)平臺(tái)QT，支持Windows和Linux操作系統(tǒng)，安裝時(shí)至少需要有500MB的磁盤空間。系統(tǒng)硬件可以配合壹恒智能開發(fā)的ARM/AGV專用控制器，AMR/AGV專用智能控制器采用ARM+STM32雙物理CPU架構(gòu)，ARM CPU負(fù)責(zé)提供算力，STM32作為協(xié)處理器，負(fù)責(zé)信號(hào)采集與控制。ARM CPU采用RK3399六核64位( A72x2+A53x4 )處理器，主頻1.8GHz，標(biāo)配2GB DDR3內(nèi)存和16GB閃存；信號(hào)采集與控制協(xié)處理器CPU采用STM32F429，具有 256KB SRAM、1024KB FLASH。雙物理CPU之間采用SPI通信，預(yù)留一路串口通信線路?？刂破鲀?nèi)置無(wú)人車載控制系統(tǒng)，支持二維碼導(dǎo)航、激光反射板導(dǎo)航、激光SLAM導(dǎo)航、激光與視覺復(fù)合導(dǎo)航等多種導(dǎo)航方式；運(yùn)動(dòng)底盤控制支持差速驅(qū)動(dòng)、單舵機(jī)驅(qū)動(dòng)、雙舵機(jī)驅(qū)動(dòng)全向等各類底盤結(jié)構(gòu)，能夠滿足各種AMR/AGV車型對(duì)智能控制器的要求。

      AMR/AGV專用控制器集成常用的機(jī)器人系統(tǒng)所需的接口資源和通訊方式，包括HDMI、USB2.0、千兆以太網(wǎng)、CAN、RS485、TTL串口、AD轉(zhuǎn)換及I/O。其中，HDMI、USB2.0和千兆網(wǎng)口均采用標(biāo)準(zhǔn)接口，CAN通信、RS485通信、TTL串口通信、AD轉(zhuǎn)換和I/O通過(guò)兩個(gè)集成連接器引出標(biāo)準(zhǔn)線束。

  合肥壹恒智能機(jī)器人自主研發(fā)的控制器接受客戶單一硬件訂單，客戶選擇自行開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，控制器支持Android及Linux操作系統(tǒng)。公司也可根據(jù)客戶的需求開發(fā)相應(yīng)的專用板級(jí)支持程序包，專用控制器可以幫客戶快速開發(fā)定制各類AGV、AMR及協(xié)作機(jī)器人與集成控制等應(yīng)用系統(tǒng)提供硬件及系統(tǒng)級(jí)支持。

                                                                                           第二部分 系統(tǒng)配置

2.1 界面簡(jiǎn)介

2.1.1 AGV車載系統(tǒng)登錄界面

  AGV車載系統(tǒng)程序運(yùn)行時(shí)首入系統(tǒng)登錄界面，如下圖所示，在用戶名和密碼對(duì)應(yīng)的編輯框中填入正確的登錄信息后即可進(jìn)入AGV控制系統(tǒng)主界面。

2.1.2 AGV車載系統(tǒng)主界面

  AGV車載系統(tǒng)主界面如下圖所示，主要分為設(shè)備狀態(tài)顯示（載貨平臺(tái)、車體位姿、站點(diǎn)相對(duì)位置、控制模式狀態(tài)）、任務(wù)狀態(tài)、任務(wù)統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)診斷、系統(tǒng)監(jiān)控以及故障監(jiān)測(cè)。此外，AGV控制系統(tǒng)主界面左上方有標(biāo)簽頁(yè)點(diǎn)擊按鈕，分別有系統(tǒng)管理、地圖管理、控制模式、系統(tǒng)信息和系統(tǒng)關(guān)閉。

  其中設(shè)備狀態(tài)中，包括了載貨平臺(tái)位姿、車體運(yùn)動(dòng)、站點(diǎn)相對(duì)位置、控制模式狀態(tài)等。載貨平臺(tái)為AMR/AGV的載貨平臺(tái)實(shí)時(shí)位姿，用于判斷AMR是否到達(dá)工位站點(diǎn)。車體運(yùn)動(dòng)代表了車身在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的實(shí)時(shí)速度、橫擺角速度、方向、車輪轉(zhuǎn)角等。站點(diǎn)相對(duì)位置代表了AMR在跟蹤目標(biāo)站點(diǎn)時(shí)的誤差實(shí)時(shí)大小，包括地面工位縱向偏差、橫向偏差 、角度偏差值?？刂颇Ｊ酱懋?dāng)前AMR處于手動(dòng)還是自動(dòng)模式。

  在任務(wù)狀態(tài)欄，任務(wù)名通常會(huì)顯示移動(dòng)任務(wù)、取貨任務(wù)、放貨任務(wù)、充電任務(wù)，任務(wù)狀態(tài)一般顯示空閑等待中、任務(wù)執(zhí)行中和任務(wù)失敗，取貨任務(wù)執(zhí)行中時(shí)取貨工位會(huì)顯示取貨地點(diǎn)工位信息，放貨任務(wù)執(zhí)行時(shí)放貨工位會(huì)顯示放貨地點(diǎn)工位信息，充電任務(wù)執(zhí)行時(shí)充電工位會(huì)顯示充電地點(diǎn)工位信息。任務(wù)統(tǒng)計(jì)攔顯示AMR/AGV當(dāng)前已經(jīng)執(zhí)行完的任務(wù)、正在執(zhí)行中的任務(wù)、待執(zhí)行的任務(wù)等信息。

  在故障監(jiān)測(cè)欄和系統(tǒng)診斷欄，實(shí)時(shí)顯示了AMR/AGV各子系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，若某個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障則用紅色字體顯示具體子系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因，同時(shí)包含相關(guān)的故障代碼以便查閱詳細(xì)原因。

  在系統(tǒng)監(jiān)控欄目，實(shí)時(shí)顯示了各子系統(tǒng)心跳相關(guān)的信息，若某個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)心跳過(guò)快或者過(guò)慢則表明子系統(tǒng)出現(xiàn)異常需要排查。 

  地圖顯示欄目實(shí)時(shí)顯示了當(dāng)前工廠的地圖，同時(shí)包括車間內(nèi)設(shè)備的實(shí)時(shí)位置、各類設(shè)備的運(yùn)行路徑等信息。

                                    第三部分 系統(tǒng)管理

  如下圖所示，在主界面中點(diǎn)擊系統(tǒng)配置按鈕會(huì)顯示如下圖所示的下拉框，包括網(wǎng)絡(luò)配置、執(zhí)行系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、系統(tǒng)配置以及用戶管理。所有的配置參數(shù)文件均放在安裝目錄下fileHMI文件夾中所對(duì)應(yīng)的各子系統(tǒng)配置文件夾中。

3.1 網(wǎng)絡(luò)配置

  點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)配置選項(xiàng)后出現(xiàn)調(diào)度接口子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置下拉框，包括服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)配置、本地網(wǎng)絡(luò)配置。如下圖所示的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)配置AGV需要連接的AGVS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（IP地址、端口號(hào)）進(jìn)行配置。實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)顯示已保存在配置文件中的值，在編輯框中輸入需要設(shè)置的IP地址和端口號(hào)，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕即可在對(duì)應(yīng)的DispatchSystem文件夾中的IpandPort.ini文件中對(duì)Server的ip地址和端口號(hào)port進(jìn)行修改，當(dāng)AGV需要連接上位機(jī)服務(wù)器時(shí)只需要讀取IpandPort.ini配置文件中的Server的ip地址和端口號(hào)port即可連接上服務(wù)器。

  如下圖所示的本地網(wǎng)絡(luò)配置對(duì)AGV需要連接的AGVS系統(tǒng)中具體的AGV設(shè)備名進(jìn)行配置，它與上位機(jī)調(diào)度系統(tǒng)通信的IP是綁定的。實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)顯示已保存在配置文件中的值，在編輯框中輸入需要設(shè)置設(shè)備名稱，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕即可在fileHMIDispatchSystemIpandPort文件夾中的IpandPort.ini文件中對(duì)AMR的dev_name進(jìn)行修改，當(dāng)AGV需要連接上位機(jī)服務(wù)器時(shí)，調(diào)度會(huì)通過(guò)IP和設(shè)備名精準(zhǔn)地發(fā)送指令。

3.2 執(zhí)行系統(tǒng)參數(shù)配置

  執(zhí)行器系統(tǒng)參數(shù)配置包括了執(zhí)行機(jī)構(gòu)公共運(yùn)動(dòng)參數(shù)配置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)專用控制參數(shù)配置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)信息以及執(zhí)行器系統(tǒng)信號(hào)模擬。

  執(zhí)行器公共運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)包含各類執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如堆高貨叉、前移貨叉、三向貨叉、背負(fù)頂升托盤等）的公共運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)。下圖中的參數(shù)界面主要包含以下內(nèi)容：

  （1）上升加速度：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)上升的速度變化，越大代表上升越快。

  （2）下降加速度：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)下降的速度變化，越大代表下降越快。

  （3）下降速度：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)的下降過(guò)程中的中間過(guò)程均勻運(yùn)動(dòng)速度。

  （4）上升速度：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上升過(guò)程中的中間過(guò)程均勻運(yùn)動(dòng)速度。

  （5）末端速度：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)在即將到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)的末端運(yùn)行速度，防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)在末端到達(dá)時(shí)發(fā)生嚴(yán)重沖擊影響運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。

  （6）高度控制值：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行高度，確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)不超過(guò)機(jī)械位置保障安全。

  （7）高度控制最小值：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行高度，確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不低于機(jī)械限位。

  （8）高度控制末端距離：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)在末端位置運(yùn)動(dòng)的持續(xù)位移，過(guò)大則末端運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)短則末端減速度較大產(chǎn)生沖擊。

  （9）底盤行駛執(zhí)行器高度值：代表底盤在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行器的允許高度，過(guò)高整車質(zhì)心偏高影響AMR整體允許平穩(wěn)性，當(dāng)?shù)陀诖烁叨葧r(shí)底盤和執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

  （10）底盤行駛執(zhí)行器高度最小值：代表底盤在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行器的最小允許高度，保障底盤運(yùn)行時(shí)執(zhí)行器不影響安全導(dǎo)航儀的障礙掃描。

  （11）取放貨高度偏移：代表取放貨時(shí)執(zhí)行器相對(duì)貨物層高的高度偏移，保障抬貨和放貨到貨架時(shí)執(zhí)行器不與貨架發(fā)生碰撞保障安全。

  （13）任務(wù)準(zhǔn)備偏離站點(diǎn)值：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)在到達(dá)站點(diǎn)前進(jìn)行執(zhí)行取放貨高度等位置移動(dòng)時(shí)，開始進(jìn)行此動(dòng)作的最遠(yuǎn)位置，實(shí)現(xiàn)了底盤和執(zhí)行器的聯(lián)動(dòng)。

  （14）任務(wù)準(zhǔn)備偏離站點(diǎn)最小值：代表執(zhí)行機(jī)構(gòu)在到達(dá)站點(diǎn)前進(jìn)行執(zhí)行取放貨高度等位置移動(dòng)時(shí)，開始進(jìn)行此動(dòng)作的最近位置，當(dāng)小于此值時(shí)若執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置還未準(zhǔn)備好則底盤移動(dòng)須停止以等待執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)至任務(wù)準(zhǔn)備相應(yīng)的位置，保障執(zhí)行機(jī)構(gòu)在準(zhǔn)備的位置進(jìn)行相應(yīng)的任務(wù)。 

  （15）行走高度：代表底盤開始運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行器的穩(wěn)定高度，既要保障不影響安全導(dǎo)航儀的障礙掃描也要保障質(zhì)心不過(guò)高影響行駛穩(wěn)定性。

  （16）垂直容差：代表執(zhí)行器到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)的誤差判斷標(biāo)準(zhǔn)，保障執(zhí)行器準(zhǔn)備到達(dá)目標(biāo)高度位置。

  執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)配置實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)顯示已保存在配置文件中的值，根據(jù)AGV的具體情況在對(duì)應(yīng)的配置項(xiàng)進(jìn)行相應(yīng)的配置，點(diǎn)擊保存配置即可完成參數(shù)配置，分別將其保存到fileHMIActuatorSystem文件夾中的ActuatorGeneralControlParameter.ini配置文件中。

  執(zhí)行機(jī)構(gòu)專用控制參數(shù)配置包含各類不同的執(zhí)行器參數(shù)配置，如對(duì)高叉車執(zhí)行器、三向叉車執(zhí)行器、托盤頂升機(jī)構(gòu)執(zhí)行器等具體的執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)配置。此處內(nèi)容后續(xù)詳細(xì)展開。下圖中的執(zhí)行器信息包含了執(zhí)行器的類型以及序列號(hào)，用于向用戶說(shuō)明當(dāng)前的執(zhí)行器類型信息。

3.3 底盤系統(tǒng)配置

  底盤系統(tǒng)參數(shù)配置包含了底盤公共運(yùn)動(dòng)參數(shù)配置、底盤專用控制參數(shù)配置、底盤結(jié)構(gòu)參數(shù)以及底盤信息。依據(jù)項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用的車型以及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作要求，需要對(duì)AGV軟件進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)配置，其配置頁(yè)面如圖3-7和3-8所示。

（1）底盤系統(tǒng)公共控制參數(shù)設(shè)置

  （1）安全橫擺：防止車體旋轉(zhuǎn)過(guò)快影響行車安全性。

  （2）末端橫擺：AMR在旋轉(zhuǎn)末端減速時(shí)的勻速橫擺，保障AMR在旋轉(zhuǎn)末端穩(wěn)定停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

  （3）安全橫擺加速度：AMR在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)加速度，較大時(shí)AMR能快速旋轉(zhuǎn)至目標(biāo)橫擺從未快速到達(dá)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)位置。

  （4）安全向心加速度：AMR在進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)防止車速和橫擺均過(guò)大以使得車體發(fā)生側(cè)向滑移，保障安全行車。

  （5）安全車體加速度：即AGV加速度的值，過(guò)大車體會(huì)發(fā)生沖擊，過(guò)小則加速太慢影響效率。

  （6）安全控制車體前進(jìn)速度：即AGV前進(jìn)速度值。

  （7）安全控制車體倒退速度：即AGV倒退速度值。

  （8）安全控制車體末端速度：即AGV在目標(biāo)站點(diǎn)校準(zhǔn)位置的速度。

  （9）安全控制車體轉(zhuǎn)彎速度：即AGV轉(zhuǎn)彎速度值。

  （10）末端安全停止速度：即AGV到達(dá)停止站點(diǎn)時(shí)的末端運(yùn)行速度。

  （11）橙色區(qū)域行駛速度：安全雷達(dá)在橙色區(qū)域檢測(cè)到障礙物的底盤行駛速度，防止車體運(yùn)動(dòng)過(guò)快碰撞到障礙物。

  （12）黃色區(qū)域行駛速度：安全雷達(dá)在黃色區(qū)域檢測(cè)到障礙物的底盤行駛速度，防止車體運(yùn)動(dòng)過(guò)快碰撞到障礙物，若AMR在紅色區(qū)域檢測(cè)到障礙物需立刻停止以免發(fā)生碰撞。

  （13）減速度相對(duì)加速度系數(shù)：AMR停車時(shí)的減速度和起步加速時(shí)的加速度比例關(guān)系，實(shí)現(xiàn)加速迅速、減速平緩的目標(biāo)。

  （14）縱向控制末端距離：AMR在運(yùn)行至目標(biāo)站點(diǎn)過(guò)程中末端低速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行縱向位置調(diào)整的保持距離，確保AMR準(zhǔn)備到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)而不超出目標(biāo)站點(diǎn)位置。

  （15）旋轉(zhuǎn)末端橫擺角：AMR在旋轉(zhuǎn)至目標(biāo)方向過(guò)程中末端低速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行方向位置調(diào)整的保持方向角度，確保AMR準(zhǔn)備到達(dá)目標(biāo)方向而不超出目標(biāo)方向。

  （16）末端縱向超程距離：代表AMR末端運(yùn)行行駛進(jìn)行位姿調(diào)整時(shí)的縱向超調(diào)距離，超過(guò)目標(biāo)位置超程時(shí)未檢測(cè)到站點(diǎn)到達(dá)標(biāo)志，AMR報(bào)故障。

  （17）偏離路徑閾值：代表AMR行駛時(shí)偏離目標(biāo)路徑的閾值，超過(guò)此閾值代表AMR脫離目標(biāo)路徑報(bào)故障。

  （18）起始位姿方向調(diào)整閾值：代表AMR原地起步時(shí)方向調(diào)整偏差的閾值，小于此閾值時(shí)AMR才開始進(jìn)行路徑跟蹤，否則一直處于方向調(diào)整狀態(tài)。

  （19）采樣時(shí)間：即數(shù)據(jù)中心與硬件交互過(guò)程中的數(shù)據(jù)交互頻率。

  （20）遇到障礙等待時(shí)間：指AGV遇到障礙物停下來(lái)等待發(fā)出障礙警告的時(shí)間。

  （21）末端反向調(diào)整最遠(yuǎn)距離：代表AMR遠(yuǎn)離目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行二次末端位姿調(diào)整時(shí)的遠(yuǎn)離目標(biāo)站點(diǎn)距離。

  （22）到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)（位姿調(diào)整）距離：到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行位姿調(diào)整的偏移。

  （23）站點(diǎn)定位偏離站點(diǎn)距離：代表到達(dá)了目標(biāo)站點(diǎn)范圍內(nèi)的距離，小于此距離將AMR定位到當(dāng)目標(biāo)站點(diǎn)。

  （24）到達(dá)站點(diǎn)減速距離閾值：到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)減速階段的判定距離閾值。

  （25）安全距離減速系數(shù)：為1時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)的上述減速距離，小于1時(shí)相當(dāng)于增加減速距離減小了減速度。

  （26）站點(diǎn)到達(dá)縱向閾值：判斷到達(dá)站點(diǎn)后讀取下一站點(diǎn)任務(wù)的縱向距離閾值。

  （27）站點(diǎn)到達(dá)側(cè)向閾值：判斷到達(dá)站點(diǎn)后讀取下一站點(diǎn)任務(wù)的側(cè)向距離閾值。

  （28）站點(diǎn)到達(dá)方向閾值：判斷到達(dá)站點(diǎn)后讀取下一站點(diǎn)任務(wù)的方向距離閾值。

  （29）任務(wù)站點(diǎn)縱向偏差閾值：即車體在縱向上與任務(wù)執(zhí)行站點(diǎn)的前后允許偏移量。

  （30）任務(wù)站點(diǎn)側(cè)向偏差閾值：即車體在側(cè)向上與任務(wù)執(zhí)行站點(diǎn)的左右允許偏移量。

  （31）任務(wù)站點(diǎn)方向偏差閾值：即車體的幾何中心線與任務(wù)執(zhí)行站點(diǎn)的方向偏差允許偏移量。

  （32）預(yù)備目標(biāo)點(diǎn)到目標(biāo)站點(diǎn)距離：指AGV與目標(biāo)終點(diǎn)之間的連線上，重新找一個(gè)預(yù)備目標(biāo)點(diǎn)做目標(biāo)，AGV先到達(dá)預(yù)備目標(biāo)點(diǎn)后，在方向上更平緩地到達(dá)目標(biāo)終點(diǎn)，預(yù)備目標(biāo)點(diǎn)與目標(biāo)終點(diǎn)的距離就是預(yù)備目標(biāo)點(diǎn)距離。

  （33）直線預(yù)瞄點(diǎn)距離：表示AGV在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，需要一個(gè)參考點(diǎn)判斷是否在路徑上，以導(dǎo)航儀為圓心，預(yù)瞄點(diǎn)距離為半徑與路徑相交的點(diǎn)即為預(yù)瞄點(diǎn)。

  （34）轉(zhuǎn)彎預(yù)瞄點(diǎn)距離：即AGV即將轉(zhuǎn)彎時(shí)，需要增大預(yù)瞄點(diǎn)距離，以保證預(yù)瞄點(diǎn)的精確性。在AGV行走運(yùn)動(dòng)參數(shù)里，一般不建議修改。

  除公共控制參數(shù)外，不同類型底盤的控制參數(shù)也不盡相同。如圖3-9為具體的差速轉(zhuǎn)向底盤類型的控制參數(shù)配置。參數(shù)配置實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)顯示已保存在配置文件中的值，根據(jù)AGV的實(shí)際機(jī)械尺寸在相應(yīng)的配置項(xiàng)中填入設(shè)置信息，然后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕即可完成車身結(jié)構(gòu)參數(shù)配置，配置參數(shù)會(huì)寫入到fileHMIChassisSystemChassisGeneralMoveControlPara.ini和fileHMIChassisSystemMoveControlParameterSingleSteerWheelMoveControlParameter配置文件中保存，將配置的信息賦值給相應(yīng)的程序變量參數(shù)，用于AGV的運(yùn)動(dòng)控制。

  不同類型的AGV的車身結(jié)構(gòu)參數(shù)差異較大，故需要對(duì)AGV的車身具體結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行配置。如下圖所示為差速轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)一體的車身結(jié)構(gòu)參數(shù)配置界面和相應(yīng)的配置參數(shù)文件。AGV有兩個(gè)非驅(qū)動(dòng)輪和一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪在前方，兩個(gè)從動(dòng)輪在后方，導(dǎo)航儀的正方向也就是驅(qū)動(dòng)輪的方向。其中后輪輪距即兩個(gè)非驅(qū)動(dòng)輪間的距離；前后軸距為前輪和后輪連線中心的垂直距離；車身長(zhǎng)度 、車身寬度 、貨叉長(zhǎng)度、貨叉間距和AGV結(jié)構(gòu)類型即字面意思；前輪偏移，后輪偏移，貨叉中心偏移均是用來(lái)彌補(bǔ)硬件的誤差，類似與補(bǔ)償校零；驅(qū)動(dòng)輪直徑即前輪直徑；行走電機(jī)減速比即舵機(jī)減速箱減速比；轉(zhuǎn)向電機(jī)減速比指的是轉(zhuǎn)角分辨率。

   參數(shù)配置實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)顯示已保存在配置文件中的值，根據(jù)AGV的實(shí)際機(jī)械尺寸在相應(yīng)的配置項(xiàng)中填入設(shè)置信息，然后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕即可完成車身結(jié)構(gòu)參數(shù)配置，配置參數(shù)會(huì)寫入到fileHMIChassisSystemSingleSteerDriverWheel StructParameterSingleSteerWheelStructParameter.ini配置文件中保存，將配置的信息賦值給相應(yīng)的程序變量參數(shù)，用于AGV的運(yùn)動(dòng)控制。

3.4 導(dǎo)航傳感器配置

  如下圖所示，導(dǎo)航儀網(wǎng)絡(luò)配置對(duì)AGV控制器和具體類型導(dǎo)航儀模塊網(wǎng)絡(luò)通信的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（IP地址、端口號(hào)）進(jìn)行配置。以sick的slam導(dǎo)航雷達(dá)為例，下圖中實(shí)時(shí)會(huì)顯示已保存在配置文件中的網(wǎng)絡(luò)和安裝參數(shù)配置值，在編輯框中輸入需要設(shè)置的IP地址和端口號(hào)，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕即可在fileHMINavigattemLaserSLAMSickNanoScanCommunicationPara文件夾中的LaserSLAMSickNanoScan_Commun.ini文件中。對(duì)導(dǎo)航傳感器ip地址和端口號(hào)port進(jìn)行修改，當(dāng)車載軟件工作時(shí)只需要讀取配置文件中修改完畢的ip地址和端口號(hào)port即可實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)航傳感器的通信。

  下圖所示導(dǎo)航儀方向補(bǔ)償和側(cè)向安裝補(bǔ)償值也是彌補(bǔ)安裝誤差而計(jì)算的到的配置值。

3.5 能源系統(tǒng)參數(shù)配置 

   上圖中能源系統(tǒng)中的充電時(shí)間設(shè)置可防止電池過(guò)充。電池電量閾值表示當(dāng)電池電量達(dá)到該閾值時(shí)，AGV在完成當(dāng)前任務(wù)后，立即完成自動(dòng)充電任務(wù)；電池充電電量值表示當(dāng)電池電量到達(dá)該閾值時(shí)，應(yīng)及時(shí)停止充電防止過(guò)充帶來(lái)的危險(xiǎn)。

3.6 安全系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

   如下圖為安全子系統(tǒng)參數(shù)配置。為方便調(diào)試AGV在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)的響應(yīng)，通過(guò)設(shè)置各種安全工況測(cè)試AGV的處理機(jī)制。設(shè)置的內(nèi)容包括是否打開安全防撞模式、設(shè)置各種障礙檢測(cè)傳感器測(cè)量值以及各設(shè)備工作是否發(fā)生故障等。

3.7 系統(tǒng)配置

  前面的網(wǎng)絡(luò)配置、各類型底盤配置、各類型執(zhí)行器配置、各類型導(dǎo)航系統(tǒng)傳感器配置，都會(huì)改變相對(duì)應(yīng)各子系統(tǒng)的配置文件值。為方便啟動(dòng)具體類型的AGV子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同子系統(tǒng)組合成相應(yīng)類型的AGV系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了下圖所示的系統(tǒng)配置菜單功能。通過(guò)在系統(tǒng)配置保持菜單中選擇不同的底盤系統(tǒng)、執(zhí)行器系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、車輪本體品牌等，點(diǎn)擊確定即軟件重新啟動(dòng)，生成相應(yīng)類型的AGV系統(tǒng)。在系統(tǒng)配置增加欄目中新增底盤類型、執(zhí)行器類型、導(dǎo)航系統(tǒng)類型以及車輛品牌類型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車型的擴(kuò)展。

3.8 用戶管理

  在進(jìn)入AGV控制系統(tǒng)主界面之前時(shí)，首先需要登錄。登錄信息的修改需要進(jìn)入系統(tǒng)管理部分。點(diǎn)擊主界面中的系統(tǒng)管理按鈕時(shí)，彈出如下所示確認(rèn)對(duì)話框，如下圖所示。點(diǎn)擊彈出對(duì)話框中的確認(rèn)按鈕，進(jìn)入用戶信息管理界面，進(jìn)行登錄信息修改。

  點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕后，將修改后的用戶名和密碼信息寫入到用戶信息配置文件中，用于下次登錄時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)。

                                                                                                      第四部分 地圖維護(hù)

  地圖維護(hù)界面主要是完成地圖的配置（生成地圖）、加載、修改、刪除。

4.1 地圖生成

  根據(jù)工廠車間的實(shí)際布局，構(gòu)建高寬的柵格地圖。在地圖高寬對(duì)應(yīng)編輯框中輸入需要?jiǎng)?chuàng)建的地圖尺寸，并給生成的地圖取一個(gè)名稱，任一輸入框?yàn)榭斩c(diǎn)擊創(chuàng)建地圖都會(huì)彈出警告，最后點(diǎn)擊創(chuàng)建地圖按鈕。如下圖所示。

4.2 地圖配置

  創(chuàng)建一個(gè)新的地圖后需要手動(dòng)配置柵格點(diǎn)，默認(rèn)新地圖的柵格點(diǎn)全是障礙站點(diǎn)，地圖中的柵格點(diǎn)可進(jìn)行配置，即單點(diǎn)配置（雙擊）彈出相應(yīng)的參數(shù)框。如下圖4-2所示為單點(diǎn)配置時(shí)的配置操作截圖，在地圖區(qū)域內(nèi)雙擊任一站點(diǎn)，顯示配置單元格的信息，按確定完成配置。彈出框中包括：

  （1）站點(diǎn)的索引坐標(biāo)：站點(diǎn)的編號(hào)由X軸和Y軸兩個(gè)索引組成。

  （2）站點(diǎn)物理坐標(biāo)：站點(diǎn)在工廠中的全局坐標(biāo)。

  （3）載貨平臺(tái)實(shí)時(shí)坐標(biāo)：AGV的載貨平臺(tái)在工廠中的實(shí)時(shí)位置。

  （4）柵格站點(diǎn)類型：站點(diǎn)的類型包括充電站點(diǎn)、入庫(kù)站點(diǎn)、出庫(kù)站點(diǎn)、待命站點(diǎn)、貨架站點(diǎn)、AGV路徑站點(diǎn)等。關(guān)聯(lián)站點(diǎn)設(shè)置主要設(shè)置每個(gè)站點(diǎn)和其它站點(diǎn)間的聯(lián)系。層高為當(dāng)前站點(diǎn)在垂直于地面的Z方向上不同貨位的高度。

  上圖的站點(diǎn)關(guān)聯(lián)信息設(shè)置主要包括關(guān)聯(lián)站點(diǎn)的索引、站點(diǎn)間AGV運(yùn)行模式、路徑段起始方向和到達(dá)方向、車體方向等。點(diǎn)擊生成站點(diǎn)可生成一個(gè)新的關(guān)聯(lián)站點(diǎn)，點(diǎn)擊是否保存即確定可保存信息。同時(shí)還可在上述表格欄中對(duì)已有的關(guān)聯(lián)站點(diǎn)相關(guān)信息進(jìn)行修改。

4.3  地圖保存

   如下圖所示，地圖配置結(jié)束后點(diǎn)擊保存配置按鈕，如果該地圖名對(duì)應(yīng)的地圖文件已經(jīng)存在時(shí)會(huì)彈出對(duì)話框詢問，地圖已存在并確認(rèn)是否覆蓋。地圖保存后點(diǎn)擊完成按鈕。站點(diǎn)修改和保存修改會(huì)隨著點(diǎn)擊交替出現(xiàn)以實(shí)現(xiàn)修改地圖和保存修改地圖的雙重功能。點(diǎn)擊清空地圖按鈕會(huì)刪除已有地圖中配置的參數(shù)，點(diǎn)擊地圖按鈕會(huì)清除地圖中冗余的信息減少地圖的容量大小。手動(dòng)定位功能為方便AGV系統(tǒng)自測(cè)時(shí)使用，方便給AGV下發(fā)不同的站點(diǎn)任務(wù)。

4.4 地圖加載

  將配置好的地圖顯示在界面中，以便確認(rèn)地圖配置是否正確。通過(guò)下拉框選取需要加載的地圖名，然后點(diǎn)擊下圖4-7所示右側(cè)地圖加載按鈕降地圖信息加載到界面上，其中地圖加載成功后加載地圖按鈕就變成了恢復(fù)地圖按鈕。

4.5 地圖放縮與修改

   拖動(dòng)地圖放縮的滑桿，通過(guò)移動(dòng)滑桿改變地圖大小，或者通過(guò)鼠標(biāo)中間滑輪也可達(dá)到同樣的效果，滑桿的最左端是最小比例，往右端移動(dòng)使地圖增大。

4.6 地圖刪除

  如果需要?jiǎng)h除某一個(gè)地圖時(shí)，在圖4-7下拉框中選取需要修改的地圖后，無(wú)論需不需要加載，點(diǎn)擊刪除按鈕，此時(shí)會(huì)彈出確認(rèn)窗口，再點(diǎn)擊確認(rèn)后即可完成地圖文件刪除。

                                   第五部分 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

   在主界面左上方點(diǎn)擊狀態(tài)監(jiān)測(cè)后，彈出系統(tǒng)監(jiān)測(cè)框，如下圖所示。左側(cè)顯示系統(tǒng)狀態(tài)，打印出系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)關(guān)閉已經(jīng)出現(xiàn)故障的信息，目的在于保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，及時(shí)排查故障；右側(cè)監(jiān)視系統(tǒng)中各線程的幀速率，若程序卡死可以準(zhǔn)確定位哪個(gè)線程故障。如下圖所示。

                                                                                                                   第六部分 系統(tǒng)測(cè)試

6.1 手動(dòng)控制

  AGV的控制模式分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種，初始化默認(rèn)為自動(dòng)控制。如下圖所示。

  當(dāng)在界面中點(diǎn)擊手動(dòng)控制按鈕時(shí)，進(jìn)入手動(dòng)控制模式，彈出手動(dòng)控制界面。如上圖所示，手動(dòng)控制功能簡(jiǎn)單明了，如上圖手動(dòng)控制界面框所示，除了左側(cè)個(gè)文本框需要手動(dòng)輸入AGV行駛速度，其余的文本框會(huì)實(shí)時(shí)顯示車輛的動(dòng)作參數(shù)變化。右側(cè)按鈕分為前進(jìn)后退控制，左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)回正控制，貨叉上升下降控制，貨叉左移右移控制，貨叉左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)控制，充電通斷控制。除了車輛轉(zhuǎn)彎和電池充電通斷單點(diǎn)有效，其他動(dòng)作都需要持續(xù)性點(diǎn)擊按鈕，直到動(dòng)作完成松開按鈕。

6.2 自動(dòng)控制

  車載軟件的自動(dòng)控制，將操作指令按順序結(jié)合成具體任務(wù)，下發(fā)給AGV。任務(wù)測(cè)試模塊的功能包括任務(wù)生成、任務(wù)預(yù)覽以及任務(wù)下發(fā)。如下圖所示，點(diǎn)擊任務(wù)類型下拉框，選擇需要生成的任務(wù)類型（移動(dòng)任務(wù)、取貨任務(wù)、放貨任務(wù)、充電任務(wù)），根據(jù)任務(wù)類型的不同設(shè)置不同任務(wù)的配置參數(shù)，然后點(diǎn)擊生成任務(wù)按鈕完成任務(wù)生成。任務(wù)編號(hào)就是任務(wù)ID，用戶自己定義，其中路徑類型有1和0兩種，1代表由AGV自主規(guī)劃路徑，0代表上位機(jī)發(fā)送的已經(jīng)規(guī)劃完成的路徑。移動(dòng)任務(wù)指命令行駛到位置，取貨任務(wù)指AGV到達(dá)目標(biāo)工位的開始執(zhí)行點(diǎn)，然后執(zhí)行取貨動(dòng)作。放貨任務(wù)指AGV將已經(jīng)叉取得貨物運(yùn)載到目標(biāo)工位的開始執(zhí)行點(diǎn)，然后執(zhí)行放貨動(dòng)作。充電任務(wù)即AGV移動(dòng)到充電工位的開始執(zhí)行點(diǎn)，然后執(zhí)行充電動(dòng)作。

  生成任務(wù)前，需要對(duì)目標(biāo)工位置信息進(jìn)行配置，首先是開始執(zhí)行點(diǎn)的X0、YO坐標(biāo)值填寫，其次是目標(biāo)工位的X1、Y1坐標(biāo)以及在取貨、放貨任務(wù)中需要取放貨物的層數(shù)。移動(dòng)任務(wù)只需要將開始執(zhí)行點(diǎn)坐標(biāo)和目標(biāo)工位坐標(biāo)填寫一致即可。如果所配置任務(wù)的任務(wù)ID編號(hào)已存在，會(huì)彈出提示對(duì)話框提示任務(wù)已存在，任務(wù)生成失敗，如下圖所示。如果任務(wù)順利生成，直接顯示在列表中。

  當(dāng)點(diǎn)擊任務(wù)列表中的任意行時(shí)，對(duì)應(yīng)在任務(wù)測(cè)試下方的編輯框中顯示對(duì)應(yīng)的任務(wù)細(xì)節(jié)信息。選擇需要下發(fā)的任務(wù)后點(diǎn)擊任務(wù)下發(fā)按鈕，如下圖所示。