CN116354057A - 一种用于柔性输送的智能控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及输送技术领域，提供一种用于柔性输送的智能控制方法及系统。通过读取柔性输送设备的设备信息，基于输送任务进行工厂信息的任务匹配，根据匹配结果生成初始规划路径，基于输送任务、设备信息控制柔性输送设备组合并基于初始规划路径进行路径控制执行，当存在新增干扰障碍时基于障碍物分布坐标对初始规划路径进行路径调整进行柔性输送设备的输送控制。解决现有技术中存在采用柔性输送设备进行生产线中生产设备连接时依赖于人工经验，存在布设方案与生产输送任务适配度不高的技术问题，实现了提高所述柔性输送设备在生产线中调用布设的智能化程度，降低生产线中物料输送成本的技术效果。

Description

一种用于柔性输送的智能控制方法及系统

技术领域

本申请涉及输送技术领域，特别是涉及一种用于柔性输送的智能控制方法及系统。

背景技术

柔性输送设备在生产线中的运用已经成为了当今制造业的主流之一，它们可以实现生产过程的自动化、高效化和灵活化。然而，目前存在一些问题需要解决，其中一个比较重要的问题就是柔性输送设备的布设规划依赖于人工经验。

传统上，柔性输送设备的布设方案都是由工程师根据现场实际情况进行设计，没有系统化的方法去规划。这种方法容易导致柔性输送设备的布设方案与生产输送任务适配度不高，从而导致生产输送任务成本较高等问题的出现。

综上所述，现有技术中存在采用柔性输送设备进行生产线中生产设备连接时，柔性输送设备布设规划依赖于人工经验，存在柔性输送设备的布设方案与生产输送任务适配度不高，导致生产输送任务成本较高的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现根据输送任务匹配确定所需柔性输送设备以及柔性输送设备的布设路径，降低柔性输送设备在生产线中进行生产设备连接布设中对于人工经验的依赖性，提高所述柔性输送设备在生产线中调用布设的智能化程度，降低生产线中物料输送成本的一种用于柔性输送的智能控制方法及系统。

一种用于柔性输送的智能控制方法，方法包括：采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，基于路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

一种用于柔性输送的智能控制系统，所述系统包括：工厂信息采集模块，用于采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；设备信息读取模块，用于读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；输送任务交互模块，用于交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；初始路径规划模块，用于当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；路径控制执行模块，用于基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；信息采集验证模块，用于通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；信息验证判断模块，用于基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；障碍坐标生成模块，用于基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；输送控制执行模块，用于基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，基于路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；

读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；

交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；

当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；

基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；

通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；

基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；

基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；

基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，基于路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；

读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；

交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；

当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；

基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；

通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；

基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；

基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；

基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，基于路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

上述一种用于柔性输送的智能控制方法及系统，解决了现有技术中存在采用柔性输送设备进行生产线中生产设备连接时，柔性输送设备布设规划依赖于人工经验，存在柔性输送设备的布设方案与生产输送任务适配度不高，导致生产输送任务成本较高的技术问题，实现了根据输送任务匹配确定所需柔性输送设备以及柔性输送设备的布设路径，降低柔性输送设备在生产线中进行生产设备连接布设中对于人工经验的依赖性，提高所述柔性输送设备在生产线中调用布设的智能化程度，降低生产线中物料输送成本的技术效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1为一个实施例中一种用于柔性输送的智能控制方法的流程示意图；

图2为一个实施例中一种用于柔性输送的智能控制方法中生成路径调整结果的流程示意图；

图3为一个实施例中一种用于柔性输送的智能控制系统的结构框图；

图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

附图标记说明：工厂信息采集模块1，设备信息读取模块2，输送任务交互模块3，初始路径规划模块4，路径控制执行模块5，信息采集验证模块6，信息验证判断模块7，障碍坐标生成模块8，输送控制执行模块9。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，本申请提供了一种用于柔性输送的智能控制方法，所述方法包括：

S100:采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；

S200:读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；

具体而言，在本实施例中，所述柔性输送设备为一种能够自由弯曲、伸缩、折叠、组合和移动，以满足在工厂生产线的不同生产设备之间进行半成品、成品的物流搬运设备。

所述工厂为采用所述柔性输送设备的不特定工厂，在所述工厂生产线上采用多个所述柔性输送设备可进行零部件或成品在工厂中各个加工设备（工作站点）之间的传送，以实现将零部件或成品按照预定的顺序自动转移到下一个工作站点，提高工厂生产自动化程度和生产效率。应理解的，在所述工厂中存在若干个所述柔性输送设备。

在本实施例中，通过和工厂的数据库进行数据交互或者直接获得工厂建筑设计信息，对工厂信息进行采集，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息，所述场内布设信息包括含有工厂车间的墙体建设数据平面图，以及工厂车间内各种生产设备的具体布局情况；所述已规划任务信息为当前生产车间内存在的一条或多条生产线以及每条生产线中含有的存在次序关系的多个生产设备信息。

在本实施例中，通过工厂控制系统进行工厂内生产线运行状态信息以及工厂内柔性输送设备使用信息的采集管理，因为本实施例通过数据交互装置与所述工厂控制系统进行数据交互，获得所述柔性输送设备的设备信息，所述设备信息具体包括设备状态信息、设备分布信息，所述设备状态信息为当前工厂内存在的多个柔性输送设备的状态，包括使用状态和闲置状态两种情况；所述设备分布信息为基于所述已规划任务信息确定的当前处于使用状态的一个或多个柔性输送设备在工厂车间内的分布情况以及当前处于闲置状态的一个或多个柔性输送设备在工厂车间内的分布情况。

本实施例通过获得工厂信息和柔性输送设备的设备信息，为后续进行路径规划以及柔性输送设备移动组合，提供基础参考信息。

S300:交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；

S400:当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；

具体而言，在本实施例中，通过工厂控制系统进行工厂内生产线运行状态信息的采集以及生产线中产品在各个生产设备之间的输送加工的管理，因为本实施例通过数据交互装置与所述工厂控制系统进行数据交互，获得所述输送任务，所述输送任务为某个原料经由多生产设备组成的生产线加工获得生产产品过程中，在多个生产设备之间的输送先后次序。

基于所述输送任务获得多个具有次序标识的生产设备，与所述已规划任务信息进行匹配，判断所述已规划任务信息中的是否存在与所述输送任务的生产设备次序相一致的生产线，当所述已规划任务信息中存在与时，认为任务匹配成功，将所述已规划任务信息中与所述输送任务相一致的一条生产线提取出来，作为所述匹配结果。

基于所述匹配结果获得所述初始路径规划，所述初始路径为原料传输进入生产线后，在生产线中多个设备加工之间的输送流转路径。获得所述初始路径规划的方法为获得所述匹配结果中多个生产设备，基于所述场内布设信息进行多个生产设备定位，结合多个生产设备的次序获得多个生产设备的输入输出连接线路，组成所述初始路径规划，所述初始路径规划为多个生产设备按照次序连接的最短距离线段。

原料基于所述初始路径规划，采用多个所述柔性输送设备在所述匹配结果中的多个生产设备之间加工传递，理论上即可在生产线的输出端输出符合需求的加工成品。

S500:基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；

具体而言，在本实施例中，根据所述输送任务中多个具有次序标识的生产设备的生产设备数量，基于生产数量减一，获得所需柔性输送设备的数量。基于所述设备控制信息获得当前处于闲置状态的柔性输送设备数量。

在当前处于闲置状态的柔性输送设备数量大于等于所需柔性输送设备数量时，直接进行柔性输送设备调用，并将多个柔性输送设备按照所述输送任务中多个生产设备的次序标识进行所述输送任务中多个生产设备的连接组合，并按照所述初始规划路径控制多个柔性输送设备的传送带/传送链条运行风险控制，进行路径控制执行。

在当前处于闲置状态的柔性输送设备数量小于所需柔性输送设备数量时，根据缺少的柔性输送设备数量在其他生产车间进行柔性输送设备调用，从而确保当前处于闲置状态的柔性输送设备数量大于等于所需柔性输送设备数量，以进行所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行。

S600:通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；

S700:基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；

具体而言，在基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行之前，本实施例还需要判断工厂车间内是否存在新增设备，成为导致所述柔性输送设备无法按照初始路径规划拼接组合的障碍的情况。

具体的，在本实施例中，以工厂车间俯视平面某一点为坐标原点建立工厂平面坐标系，基于所述场内布设信息提取获得工厂建筑长宽数据，进行平面坐标系赋值。

所述图像采集装置为布设在所述工厂生产车间天花板上的可移动图像采集设备，或者采用工厂中监控设备兼职。通过图像采集装置执行工厂车间俯视平面图像的实时数据采集，获得表征工厂车间当前存在的若干个生产设备在工厂车间内布设情况的所述实时图像采集结果。

基于所述实时图像采集结果结合工厂平面坐标系获得当前工厂车间内若干个生产设备的设备坐标，基于所述场内布设信息获得工厂使用伊始工厂车间内若干个生产设备的设备坐标，将两组设备坐标进行遍历比对实现信息验证，获得偏离所述场内布设信息的一个或多个生产设备以及一个或多个生产设备在工厂车间中的设备坐标，作为所述信息验证结果。

所述新增干扰障碍为所述工厂车间中新增的一个或多个生产设备，所述新增干扰障碍可能导致所述柔性输送设备无法按照初始路径规划拼接组合。当所述信息验证结果不为空集时，认为存在所述新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，将所述信息验证结果中一个或多个生产设备在工厂车间中的设备坐标作为所述障碍初始坐标。

所述障碍初始坐标为随着工厂车间的使用，新增生产设备在工厂车间中的设备坐标，所述障碍初始坐标位于所述初始规划路径时，存在导致所述柔性设备无法按照初始路径规划拼接组合的问题，因而本实施例将所述障碍初始坐标对应的多个生产设备称为障碍物。

S800:基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；

在一个实施例中，如图2所示，所述基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，本申请提供的方法步骤S800还包括：

S810:调用障碍物的图像，并基于所述图像进行所述障碍物识别，生成识别结果；

S820:基于所述障碍物分布坐标、所述初始规划路径和所述工厂信息进行路径优化，生成路径优化结果，基于所述路径优化结果进行调整路径成本分析，生成路径调整成本；

S830:基于所述识别结果进行所述障碍物的移动分析，生成障碍物移动评价成本；

S840:对所述路径调整成本和所述障碍物移动评价成本进行成本比对，根据成本比对结果生成所述路径调整结果。

在一个实施例中，本申请提供的方法步骤还包括：

S831:通过所述识别结果进行所述障碍物的关联设备调用，确定关联设备集合；

S832:根据所述工厂信息和所述初始规划路径进行所述障碍物的调整位置分析，确定避让位置；

S833:根据所述关联设备集合和所述避让位置进行加工成本的关联分析，确定加工关联成本；

S834:基于所述识别结果和所述避让位置进行设备的移动成本分析，确定移动关联成本；

S835:根据所述加工关联成本和所述移动关联成本生成所述障碍物移动评价成本。

在一个实施例中，本申请提供的方法步骤还包括：

S821:基于所述路径优化结果进行新增路径分析，确定新增路径长度；

S822:基于所述新增路径长度和所述柔性输送设备进行新增路径的调用成本分析，生成新增路径调用成本；

S823:根据所述输送任务进行运行时长分析，获得运行时长数据；

S824:根据所述运行时长数据和所述新增路径长度进行运行成本分析，生成新增路径运行成本；

S825:通过所述新增路径调用成本、所述新增路径运行成本生成路径调整成本。

具体而言，在本实施例中，所述空间图像采集装置为在所述工厂车间可自由移动的图像采集装置，例如智能巡检机器人。调用所述空间图像采集装置，位移抵达所述障碍初始坐标，在所述障碍初始坐标进行所述新增干扰障碍对应的一个或多个障碍物的图像采集，获得障碍物的图像以及障碍物分布坐标，所述障碍物分布坐标为所述障碍物在所述工厂的车间中的坐标数据。

应理解的，本实施例中所述障碍物为一个或多个的场景下，进行初始规划路径的优化方法具有一致性因此本实施例在后续说明书中，以所述障碍物为一个进行初始规划路径优化方法的阐述。

具体的，调用障碍物的图像，并基于所述图像进行所述障碍物识别，生成识别结果，所述识别结果为障碍物对应的生产设备名称，为便于基于图像进行障碍物识别，本实施例对所述工厂内所有生产设备进行多角度图像采集，并根据多个生产设备和多组多角度图像之间的映射关系构建数据库，在获得一个生产设备的图像时，即可在数据库中遍历比对识别确定生产设备的具体名称信息。

在本实施例中，基于所述输送任务获得多个具有次序标识的生产设备，结合所述工厂信息以及所述工厂平面坐标系获得多个具有次序标识的生产设备在所述工厂平面坐标系中的多个位置坐标。

基于所述多个位置坐标，按照所述初始路径规划进行多个位置坐标连线，实现在工厂平面坐标系复原所述初始路径。基于工厂平面坐标系复原的初始路径判断所述障碍物分布坐标是否在初始路径上，如若在，则在所述障碍物分布坐标位置新增路径，从而将直线路径调整为弧线或其他形状路径，以规避所述障碍物，获得所述路径优化结果。

基于所述路径优化结果进行调整路径成本分析，生成路径调整成本，所述路径调整成本为在所述初始路径规划基础上新增柔性输送设备以生成所述路径优化结果的路径的经济成本，生成所述路径调整成本的最优方法如下：

基于所述路径优化结果进行路径总长度计算，基于所述初始路径规划进行路径总长度计算，对两个路径总长度进行差值计算获得新增路径长度。获得一个柔性输送设备的设备输送长度，基于设备输送长度和新增路径长度计算获得需要新增的柔性输送设备数量，例如一个柔性输送设备的设备输送长度为0.8m~2.5m，新增路径长度为7m，则最少需要3个柔性输送设备。

基于所述新增路径长度和所述柔性输送设备进行新增路径的调用成本分析，生成新增路径调用成本，所述新增路径调用成本为需要新增调用的柔性输送设备产生的经济成本，例如最少需要3个柔性输送设备，每个柔性输送设备的成本为1500元，则所述新增路径调用成本即为4500元。

根据所述输送任务在所述已规划任务信息的任务匹配获得匹配结果，在工厂生产数据库中获得历史基于所述匹配结果进行产品生产时的生产设备及柔性输送设备的运行时长作为所述初始规划路径的运行时长。在获得初始规划路径的运行时长基础上，获得所述输送任务中原料/半成品在各个生产设备中的加工时间，从而计算获得原料/半成品在柔性输送设备上的运行时间。

进一步获得在初始规划路径中存在的多个柔性输送设备的总计运输路径长度，结合原料/半成品在柔性输送设备上的运行时间计算获得初始规划路径中原料/半成品在柔性输送设备上的运输速度。

基于所述运输速度和新增路径长度计算获得所述新增路径运行成本，所述新增路径运行成本为新增路径造成的生产时间延长值。综合所述新增路径调用成本、所述新增路径运行成本生成路径调整成本，所述路径调整成本从经济成本和时间成本两个维度表征在工厂新增障碍物干扰初始路径规划时，通过新增柔性输送设备以调整路径避障进行所述输送任务执行所带来的生产成本增加情况，达到了为生产厂家提供科学明晰的输送任务成本情况，为后续判断采用何种处理方式完成输送任务提供有效参考数据的技术效果。

通过所述识别结果获得所述障碍物对应的生产设备名称，根据所述识别结果在所述已规划任务信息中获得当前使用所述识别结果的生产线，基于该生产线进行关联设备调用，从而获得与所述识别结果存在关联关系的多个关联生产设备组成的关联设备集合。

根据所述工厂信息和所述初始规划路径进行所述障碍物的调整位置分析，确定避让位置，所述避让位置的选择原则为不影响所述识别结果所处生产线中所述关联设备集合中的所有关联生产设备的正常运行。

根据所述场内布设信息获得所述关联设备集合工厂平面坐标系中的位置坐标集合，获得所述避让位置在工厂平面坐标系中的位置坐标，按照所述识别结果的生产线进行多个位置坐标连线，实现在工厂平面坐标系复原所述识别结果位于所述避让位置时的生产规划路径。

根据当前使用所述识别结果的生产线，在工厂生产数据库中获得历史基于生产线进行产品生产时的原料/半成品在识别结果及所述关联设备集合和柔性输送设备上的运行时长作为所述生产规划路径的运行时长，获得历史基于生产线进行产品生产时的原料/半成品在柔性输送设备上的输送距离。根据在柔性输送设备上的输送距离和运行时长计算获得柔性输送设备的运行速度。

进而基于运行速度、生产规划路径计算获得基于生产规划路径进行产品生产时的运行时长，与障碍物处于原定位置与关联设备集合中设备协同进行产品生产采用柔性输送设备流转运输时的运行时长进行差值计算，获得所述加工关联成本，所述加工关联成本为障碍物位于所述避让位置时，障碍物与关联设备集合中设备协同进行产品生产时的新增时间耗费量。

基于所述识别结果和所述避让位置进行设备的移动成本分析，确定移动关联成本，所述移动关联成本取决于所述识别结果在工厂中的固定方法以及进行所述识别结果移动时所需运输工具等多方面信息，因而本实施例根据工厂财务数据获得识别结果移动进入工厂内时的成本，作为所述移动关联成本。

综合所述加工关联成本和所述移动关联成本生成所述障碍物移动评价成本，所述障碍物移动评价成本从障碍物移动后造成的包含障碍物的生产线生产运行时间以及障碍物移动的经济成本两个维度进行障碍物移动带来的成本增加情况，达到了为生产厂家提供科学明晰的障碍物移动成本情况，为后续判断采用何种处理方式完成输送任务提供有效参考数据的技术效果。

对所述路径调整成本和所述障碍物移动评价成本进行运行时间维度以及经济成本维度的比对，根据成本比对结果生成所述路径调整结果，所述路径调整结果为运行时间和经济成本都相对较低的路径调整方法，所述路径调整结果为障碍物移动至避障位置或所述路径优化结果中某一种。

为避免时间维度和经济成本维度的优劣情况翻转，本实施例预设权重，对时间维度赋值第一权重，对经济成本维度赋值第二权重，对所述路径调整成本和所述障碍物移动评价成本进行数据单位归一化处理结合第一权重和第二权重计算获得路径调整成本的计算结果和障碍物移动成本的计算结果，基于两个计算结果进行数值比较，取小数值一方作为所述路径调整结果，本实施例对于第一权重、第二权重的具体赋值不做限制，可根据工厂经济需求进行数值具体设定。

S900:基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，基于路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

在一个实施例中，本申请提供的方法步骤还包括：

S910:对所述柔性输送设备进行设备的运行实时监测，并记录监测数据；

S920:基于所述监测数据进行故障的同向分析，确定同向故障特征；

S930:根据所述同向故障特征进行所述柔性输送设备的设备布设补偿。

具体而言，在本实施例中，基于步骤S800可知，本实施例根据所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径本身进行路径调整或者对所述障碍物进行位置调整，获得所述路径调整结果，进一步基于所述路径调整结果调用不限定数量的所述柔性输送设备拼接组合，获得满足所述输送任务的输送线路，并采用所述路径调整结果中的柔性输送设备的运行速度进行输送线路中全部柔性输送设备的输送控制。

进一步的，在所述工厂的车间进行所述柔性输送设备的输送控制以实现所述输送任务的过程中，本实施例开设监测窗口对所述柔性输送设备进行设备的运行实时监测，并记录监测数据，所述监测数据为路径调整结果中所有柔性输送设备的运行速度。

所述同向为所述输送任务对应生产线中多个柔性输送设备的前后次序，基于所述监测数据进行故障的同向分析，确定发生速度变化的柔性输送设备，获得所述同向故障特征，所述同向故障特征为存在速度变化故障的柔性输送设备定位，根据所述同向故障特征进行所述柔性输送设备的设备布设补偿，所述设备布设补偿具体为调用闲置柔性输送设备至所述同向故障特征中的柔性输送设备定位，进行原本的柔性输送设备替换，以避免存在运行速度故障的柔性输送设备影响所述输送任务的正常进行。

本实施例实现了根据输送任务匹配确定所需柔性输送设备以及柔性输送设备的布设路径，降低柔性输送设备在生产线中进行生产设备连接布设中对于人工经验的依赖性，提高所述柔性输送设备在生产线中调用布设的智能化程度的技术效果。

在一个实施例中，所述基于所述路径优化结果进行新增路径分析，本申请提供的方法步骤还包括：

S824-1:判断新增路径是否包括新增拐角路径；

S824-2:当包括新增拐角路径时，则对所述新增拐角路径进行运行速度影响分析，生成影响速度分析结果；

S824-3:基于所述影响速度分析结果和所述输送任务进行新增运行时长分析，生成补偿成本；

S824-4:将所述补偿成本补偿至所述新增路径运行成本。

具体而言，应理解的，物料在传送带拐角处时，输送速度会相对降低，进而导致物料输送的运行时间延长，因而在本实施例中，基于所述路径优化结果进行新增路径分析时，需要判断新增路径是否包括新增拐角路径。

当包括新增拐角路径时，则对所述新增拐角路径进行运行速度影响分析，生成影响速度分析结果，所述影响速度分析结果为物料经过一个拐角路径时运行时间延长值，进行所述运行速度影响分析的最优方法为采用一个柔性输送设备弯曲还原所述新增拐角路径，并采用获得初始规划路径中原料/半成品在柔性输送设备上的运输速度作为当前柔性输送设备的运输速度控制值，进行当前柔性输送设备的物料运输实验，获得所述影响速度分析结果，将所述影响速度分析结果作为补偿成本补偿至所述新增路径运行成本。本实施例通过对新增路径的拐角特殊情况进行分析，实现提高所获路径新增成本精准度的技术效果。

在一个实施例中，本申请提供的方法步骤还包括：

S410:当任务匹配失败时，则生成新增路径规划指令；

S420:将所述工厂信息作为基础数据，将所述输送任务作为需求信息，通过所述新增路径规划指令控制进行路径的寻优规划；

S430:输出寻优规划结果，其中，所述寻优规划结果为综合评价的寻优结果，综合评价指标包括路径长度指标、路径占用影响指标；

S440:根据所述寻优规划结果构建新增规划路径，通过所述新增规划路径进行所述柔性输送设备的输送控制。

具体而言，在本实施例中，在步骤S300基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配，当任务匹配失败时，表明所述工厂之前没有进行过所述输送任务类似的输送任务，没有可直接采用的现成生产线，故而生成新增路径规划指令，所述新增路径规划指令用于采用所述工厂信息中多个生产设备在工厂车间中的布设位置坐标作为基础数据，将所述输送任务作为需求信息，通过所述新增路径规划指令控制进行路径的寻优规划，输出寻优规划结果，所述寻优规划结果为满足所述输送任务的生产设备连接用的多个柔性输送设备的布设路线，所述寻优规划结果为采用综合评价获得的最优路径，具体的，本实施例基于所述输送任务和生产设备在工厂车间的布设位置坐标生成多个备选路径，对多条备选路径进行路径长度指标维度和路径占用影响指标（该路径是否需要工厂车间内其他生产线的柔性输送设备、生产设备的适应性位置调整）维度进行评估，基于评估结果进行多条备选路径排序，获得所述寻优规划结果。根据所述寻优规划结果构建新增规划路径，通过所述新增规划路径进行所述柔性输送设备的输送控制。本实施例达到了在任务匹配失败时基于设定寻优指标进行满足所述输送任务的多条备选路径寻优，获得柔性输送设备需求量最小且输送任务生产线对于工厂车间内其他生产线中生产设备及柔性输送设备干扰作用最小的所述新增路径规划的技术效果。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种用于柔性输送的智能控制系统，包括：工厂信息采集模块1，设备信息读取模块2，输送任务交互模块3，初始路径规划模块4，路径控制执行模块5，信息采集验证模块6，信息验证判断模块7，障碍坐标生成模块8，输送控制执行模块9，其中：

工厂信息采集模块1，用于采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；

设备信息读取模块2，用于读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；

输送任务交互模块3，用于交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；

初始路径规划模块4，用于当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；

路径控制执行模块5，用于基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；

信息采集验证模块6，用于通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；

信息验证判断模块7，用于基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；

障碍坐标生成模块8，用于基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；

输送控制执行模块9，用于基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，基于路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

在一个实施例中，所述基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，本申请提供的障碍坐标生成模块8还包括：

障碍图像识别单元，用于调用障碍物的图像，并基于所述图像进行所述障碍物识别，生成识别结果；

路径优化执行单元，用于基于所述障碍物分布坐标、所述初始规划路径和所述工厂信息进行路径优化，生成路径优化结果，基于所述路径优化结果进行调整路径成本分析，生成路径调整成本；

障碍移动分析单元，用于基于所述识别结果进行所述障碍物的移动分析，生成障碍物移动评价成本；

成本对比执行单元，用于对所述路径调整成本和所述障碍物移动评价成本进行成本比对，根据成本比对结果生成所述路径调整结果。

在一个实施例中，所述系统还包括：

关联设备调用单元，用于通过所述识别结果进行所述障碍物的关联设备调用，确定关联设备集合；

位置调整分析单元，用于根据所述工厂信息和所述初始规划路径进行所述障碍物的调整位置分析，确定避让位置；

加工成本分析单元，用于根据所述关联设备集合和所述避让位置进行加工成本的关联分析，确定加工关联成本；

移动成本分析单元，用于基于所述识别结果和所述避让位置进行设备的移动成本分析，确定移动关联成本；

成本融合分析单元，用于根据所述加工关联成本和所述移动关联成本生成所述障碍物移动评价成本。

在一个实施例中，所述系统还包括：

新增路径分析单元，用于基于所述路径优化结果进行新增路径分析，确定新增路径长度；

调用成本分析单元，用于基于所述新增路径长度和所述柔性输送设备进行新增路径的调用成本分析，生成新增路径调用成本；

运行时长分析单元，用于根据所述输送任务进行运行时长分析，获得运行时长数据；

运行成本分析单元，用于根据所述运行时长数据和所述新增路径长度进行运行成本分析，生成新增路径运行成本；

路径调整成本分析单元，用于通过所述新增路径调用成本、所述新增路径运行成本生成路径调整成本。

在一个实施例中，所述基于所述路径优化结果进行新增路径分析，本申请提供的新增路径分析单元还包括：

新增路径判断单元，用于判断新增路径是否包括新增拐角路径；

运行速度分析单元，用于当包括新增拐角路径时，则对所述新增拐角路径进行运行速度影响分析，生成影响速度分析结果；

补偿成本生成单元，用于基于所述影响速度分析结果和所述输送任务进行新增运行时长分析，生成补偿成本；

运行成本扩增单元，用于将所述补偿成本补偿至所述新增路径运行成本。

在一个实施例中，所述系统还包括：

新增指令生成单元，用于当任务匹配失败时，则生成新增路径规划指令；

寻优规划执行单元，用于将所述工厂信息作为基础数据，将所述输送任务作为需求信息，通过所述新增路径规划指令控制进行路径的寻优规划；

寻优结果生成单元，用于输出寻优规划结果，其中，所述寻优规划结果为综合评价的寻优结果，综合评价指标包括路径长度指标、路径占用影响指标；

输送控制执行单元，用于根据所述寻优规划结果构建新增规划路径，通过所述新增规划路径进行所述柔性输送设备的输送控制。

在一个实施例中，所述系统还包括：

运行监测执行单元，用于对所述柔性输送设备进行设备的运行实时监测，并记录监测数据；

同向故障分析单元，用于基于所述监测数据进行故障的同向分析，确定同向故障特征；

设备布设补偿单元，用于根据所述同向故障特征进行所述柔性输送设备的设备布设补偿。

关于一种用于柔性输送的智能控制系统的具体实施例可以参见上文中对于一种用于柔性输送的智能控制方法的实施例，在此不再赘述。上述一种用于柔性输送的智能控制系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储新闻数据以及时间衰减因子等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种用于柔性输送的智能控制方法。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，基于路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于柔性输送的智能控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；

读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；

交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；

当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；

基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；

通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；

基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；

基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；

基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，包括：

调用障碍物的图像，并基于所述图像进行障碍物识别，生成识别结果；

基于所述障碍物分布坐标、所述初始规划路径和所述工厂信息进行路径优化，生成路径优化结果，基于所述路径优化结果进行调整路径成本分析，生成路径调整成本；

基于所述识别结果进行所述障碍物的移动分析，包括：

通过所述识别结果进行所述障碍物的关联设备调用，确定关联设备集合；

根据所述工厂信息和所述初始规划路径进行所述障碍物的调整位置分析，确定避让位置；

根据所述关联设备集合和所述避让位置进行加工成本的关联分析，确定加工关联成本；

基于所述识别结果和所述避让位置进行设备的移动成本分析，确定移动关联成本；

根据所述加工关联成本和所述移动关联成本生成障碍物移动评价成本；

对所述路径调整成本和所述障碍物移动评价成本进行成本比对，根据成本比对结果生成路径调整结果；

基于所述路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述路径优化结果进行新增路径分析，确定新增路径长度；

基于所述新增路径长度和所述柔性输送设备进行新增路径的调用成本分析，生成新增路径调用成本；

根据所述输送任务进行运行时长分析，获得运行时长数据；

根据所述运行时长数据和所述新增路径长度进行运行成本分析，生成新增路径运行成本；

通过所述新增路径调用成本、所述新增路径运行成本生成路径调整成本。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述路径优化结果进行新增路径分析，还包括：

判断新增路径是否包括新增拐角路径；

当包括新增拐角路径时，则对所述新增拐角路径进行运行速度影响分析，生成影响速度分析结果；

基于所述影响速度分析结果和所述输送任务进行新增运行时长分析，生成补偿成本；

将所述补偿成本补偿至所述新增路径运行成本。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当任务匹配失败时，则生成新增路径规划指令；

将所述工厂信息作为基础数据，将所述输送任务作为需求信息，通过所述新增路径规划指令控制进行路径的寻优规划；

输出寻优规划结果，其中，所述寻优规划结果为综合评价的寻优结果，综合评价指标包括路径长度指标、路径占用影响指标；

根据所述寻优规划结果构建新增规划路径，通过所述新增规划路径进行所述柔性输送设备的输送控制。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述柔性输送设备进行设备的运行实时监测，并记录监测数据；

基于所述监测数据进行故障的同向分析，确定同向故障特征；

根据所述同向故障特征进行所述柔性输送设备的设备布设补偿。

6.一种用于柔性输送的智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：

工厂信息采集模块，用于采集获得工厂信息，其中，所述工厂信息包括场内布设信息和已规划任务信息；

设备信息读取模块，用于读取柔性输送设备的设备信息，其中，所述设备信息包括设备状态信息、设备分布信息；

输送任务交互模块，用于交互输送任务，并基于所述输送任务进行所述已规划任务信息的任务匹配；

初始路径规划模块，用于当任务匹配成功后，根据匹配结果生成初始规划路径；

路径控制执行模块，用于基于所述输送任务、所述设备信息控制所述柔性输送设备组合，并基于所述初始规划路径进行路径控制执行；

信息采集验证模块，用于通过图像采集装置执行实时数据采集，对实时图像采集结果和所述工厂信息进行信息验证；

信息验证判断模块，用于基于信息验证结果判断是否存在新增干扰障碍，当存在新增干扰障碍时，基于所述实时图像采集结果生成障碍初始坐标；

障碍坐标生成模块，用于基于所述障碍初始坐标调用空间图像采集装置，生成障碍物分布坐标；

输送控制执行模块，用于基于所述障碍物分布坐标对所述初始规划路径进行路径调整，包括：

调用障碍物的图像，并基于所述图像进行障碍物识别，生成识别结果；

基于所述障碍物分布坐标、所述初始规划路径和所述工厂信息进行路径优化，生成路径优化结果，基于所述路径优化结果进行调整路径成本分析，生成路径调整成本；

基于所述识别结果进行所述障碍物的移动分析，包括：

通过所述识别结果进行所述障碍物的关联设备调用，确定关联设备集合；

根据所述工厂信息和所述初始规划路径进行所述障碍物的调整位置分析，确定避让位置；

根据所述关联设备集合和所述避让位置进行加工成本的关联分析，确定加工关联成本；

基于所述识别结果和所述避让位置进行设备的移动成本分析，确定移动关联成本；

根据所述加工关联成本和所述移动关联成本生成障碍物移动评价成本；

对所述路径调整成本和所述障碍物移动评价成本进行成本比对，根据成本比对结果生成路径调整结果；

基于所述路径调整结果进行所述柔性输送设备的输送控制。

7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

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