CN116960041A - 空中走行式搬送车的行进控制方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空中走行式搬送车的行进控制方法、装置和存储介质，属于晶圆运输控制领域，具体包括获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置；根据地图信息、初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的路线信息；将路线信息分成多个区域段，并根据区域段的属性信息从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前方法，区域段为直线路径或者非直线路径；根据当前行进方法同时且分别调整至少两台电机的输出，使目标空中走行式搬送车平稳行进。通过本申请的处理方案，实时保证空中走行式搬送车平稳运行且同步柔性运行。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆运输控制领域，具体涉及一种空中走行式搬送车的行进控制方法、装置和存储介质。
背景技术
空中走行式搬送车在轨道上进行传输搬运过程中，是通过电机进行驱动控制，电机在工作时，在给定输入量下实际输出量可能随着工作状态的不同，与理论输出量存在一定的稳态误差，该稳态误差是不可解消的。如图1所示，OHT（空中走行式搬送车）的行走由两台伺服电机M1和M2驱动，第一个电机标为M1，第二个电机标为M2，三角方向为小车前方，1为轨道。M1和M2的电机型号相同，安装位置对称，在OHT重心没有偏移的情况下，例如直轨段应该保持同步平稳运行，同时M1和M2应该保持稳态同步误差为0，则可实现两个电机的协同工作，保证OHT平稳行进。
可是OHT（空中走行式搬送车）运输晶圆的行走姿态受不同位置的影响。例如，从直道驶入弯道时，M1电机先进入弯道，此时M2电机处于直道上，M1和M2出现较大负载差异并持续变化，无法保证M1和M2具有相同的稳态误差，两个电机无法协同工作，导致OHT小车无法平稳行进，进而造成OHT小车上的晶圆发生碰撞，产生损伤。
发明内容
因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种实时保证M1和M2具有相同的稳态误差，实现两个电机的协同工作，进行保证OHT车的平稳行进的行进控制方法、装置和存储介质。
为了实现上述目的，本发明提供一种空中走行式搬送车的行进控制方法，所述空中走行式搬送车的行走由至少两台电机驱动，包括：获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及所述目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置；根据所述地图信息、所述初始位置和所述目的位置确定所述目标空中走行式搬送车行进的路线信息；将所述路线信息分成多个区域段，并根据所述区域段的属性信息从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，所述区域段为直线路径或者非直线路径；根据所述当前行进方法同时且分别调整至少两台所述电机的输出，使所述目标空中走行式搬送车平稳行进。
在其中一个实施例中，所述将所述路线信息分成多个区域段，包括：判断所述路线信息是否存在非直线路径；当判定存在非直线路径时，确定所述非直线路径在所述路线信息中的路长信息；基于所述非直线路径的路长信息将所述路线信息分成多个区域段。
在其中一个实施例中，所述根据所述区域段从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，包括：根据与所述区域段邻接的直线路径和非直线路径确定所述目标空中走行式搬送车的行走模式；根据所述行走模式确定对所述电机的补偿变量；根据所述补偿变量从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法。
在其中一个实施例中，所述补偿变量是耦合力矩、速度、加速度或加加速度中的至少一个。
在其中一个实施例中，所述前馈方法为速度前馈控制方法、加速度前馈控制方法、模型预测控制方法以及虚拟电子凸轮控制方法中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述前馈方法符合；E = R– Y =，当前准确的模型需使得前馈F恰好为G的倒数时，分子为0，误差E也恒为0，其中，Y是实际输出量；D是算法控制器；F是前馈输入补偿；G是受控量；P为对前馈量的影响权值；R是受控量的输入值。
在其中一个实施例中，所述根据所述当前行进方法调整所述电机的输出后，还包括：当所述目标空中走行式搬送车行走到区域段时，获取所述目标空中走行式搬送车的当前输出以及不同电机之间的速度同步差；通过后馈方法实时调整所述当前输出，减少所述目标空中走行式搬送车的不同电机之间的偏差值。
在其中一个实施例中，所述后馈方法为PID速度控制方法、PID位置控制方法、增量PID控制方法、交叉耦合控制方法、直线插补方法和曲线插补方法。
在其中一个实施例中，所述根据所述地图信息、所述初始位置和所述目的位置确定所述目标空中走行式搬送车行进的路线信息，包括：获取地图信息中已存储的未输送完成的所有空中走行式搬送车的工作信息；根据所述初始位置和所述目的位置确定所述目标空中走行式搬送车行进的至少一条路线；筛选出运输时间最短的一条路线，并基于该路线生成路线信息。
一种空中走行式搬送车的行进控制装置，所述装置包括：获取模块，用于获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及所述目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置；路线生成模块，用于根据所述地图信息、所述初始位置和所述目的位置确定所述目标空中走行式搬送车行进的路线信息；分段模块，用于将所述路线信息分成多个区域段，并根据所述区域段从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，所述区域段为直线路径或者非直线路径；输出模块，用于根据所述当前行进方法同时且分别调整至少两台所述电机的输出，使所述目标空中走行式搬送车平稳行进。
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上述的方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的优点在于：根据地图信息确定OHT小车的行进区域段，并根据该区域段确定前馈方法，而后根据该方法分别调整两个电机的输出，实时保证M1和M2协同工作，实现两个电机甚至更多电机的协同工作，使小车无论是直轨段运行还是弯轨段运行都是保持平稳运行，解决了小车稳态误差以及负载的变化，避免了载运晶圆的损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明的实施例中空中走行式搬送车的结构简图；
图2是本发明的实施例中行进控制方法的流程示意图；
图3为本发明的实施例中行进控制方法的流程示意图；
图4为本发明的实施例中地图的示意图；
图5为本发明的实施例中前馈方法的示意图；
图6为一个实施例中行进控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
如图2和图3所示，本申请实施例提供一种空中走行式搬送车的行进控制方法，可以应用在空中走行式搬送车上，空中走行式搬送车上可以设置处理芯片，处理芯片可以存储有该行进控制方法，该行进控制方法的展示形式可以以软件运行，软件可以名为iOHTCore（智能天车控制系统）。处理芯片可以是嵌入式板卡配合DSP和/FPGA芯片等。其中，空中走行式搬送车的行走由至少两台电机驱动。方法包括以下步骤：
步骤201，获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置。
iOHT Core可以获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置。地图信息是与晶圆车间内铺设的轨道对应的，是预先存储在iOHT Core的本地数据库中的。初始位置和目的位置可以是由上位系统下发的传输任务携带的。iOHT Core接收到上位系统下发的传输任务后获取本地数据库中的地图信息。
在一个实施例中，可以采用GPS等类似定位方法对小车当前位置进行定位。在一个实施例中，也可以如图4所示，通过在轨道上多个位置设置位置条码，而后读取位置条码，当iOHT Core识别到目的位置所在的位置条码时，iOHT Core确定小车已移动到目的位置，图3中的01500570、01511048、01500531、01500504、01500501、01500480、01511020、01511041、01511044、01511071、01500508、01511110等均为位置条码。
步骤202，根据地图信息、初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的路线信息。
iOHT Core根据地图信息、初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的路线信息。iOHT Core根据地图信息、初始位置和目的位置进行路线搜索，在一个实施例中，iOHT Core可以通过比对不同路线中的路线长度，将最短路径长度的路线设置为目标空中走行式搬送车行进的路线信息。路线长度可以是由iOHT Core根据地图测算出的长度，并可供运动控制算法复核。在另一个实施例中，iOHT Core可以根据地图信息、初始位置和目的位置进行路线搜索。每个路线均由至少一个区域段组成。不同区域段由于位置不同，设置有不同的权重系数。iOHT Core可以根据不同路线的路线长度以及权重系数对路线进行筛选。筛选方式可以是将统计后的路线长度和权重系数进行相乘，乘积最小的路线被选中为目标路线；也可以是将统计后的路线长度和权重系数进行相加，数值最小的路线被选中为目标路线。
步骤203，将路线信息分成多个区域段，并根据区域段的属性信息从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，区域段为直线路径或者非直线路径。
区域段为直线路径或者非直线路径，其中，非直线路径可以包含在同一个平面的弯道、S型、交通弯道、交通S型、U型以及Y型等类型，也可以包含不在同一个平面的弯道、S型、交通弯道、交通S型、直道、交通直道等；直线路径可以包含在同一个平面的直道、交通直道等类型。交通弯道是指该弯道的端点与多个路径连接，如图4中端点为015110048和01511041的弯道为交通弯道；交通直道是指该直道的端点与多个路径连接，如图4中端点为015110048和01500531的直道为交通直道。不在同一个平面是指在不同高度存在至少两条平行的轨道，当小车从其中一条轨道行走到另一条轨道时，该路线不在同一个平面。区域段的属性信息是指区域段对应的路径名称是弯道、还是直道等。每个区域段仅对应一个属性信息，不存在多个属性信息。
前馈方法是根据扰动或负载的变化在被控变量还未变化以前，根据扰动作用的大小进行控制，以补偿扰动作用对被控变量的影响。前馈方法可以根据路线的变化调整地更加及时，不需要等待误差发生后才进行补偿，并且不受系统滞后的影响。前馈方法的核心是建立模型，然后根据模型对某个受控量进行提前补偿。前馈方法并不通过优劣比较进行选择，而是根据哪个受控量的调整效果能满足需求进行选择。
在一个实施例中，如图5所示，根据框图：(D(R-Y)+FP)G=Y
变换可得：
E = R– Y =
当前准确的模型需使得前馈F恰好为G的倒数时，分子为0，误差E也恒为0。例如，Y是实际输出量，可以是实际行走速度；D是算法控制器；F是前馈输入补偿，可以是正向的速度调整值；G是受控量，可以是编码器反馈的速度值；P为对前馈量的影响权值，可以是刚性；R是受控量的输入值，例如初始输入速度。在一个实施例中，地图信息包含已划分的区域段信息，当iOHT Core获取路线信息时，iOHT Core自动获取对应的区域段信息。然后iOHTCore根据区域段从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法。
在一个实施例中，iOHT Core可以采用算法将路线信息分成多个区域段，并根据区域段从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法。例如，iOHT Core可以判断区域段内是否存在弧度，而后确定该区域段是直线路径还是非直线路径；当判定区域段是非直线路径时，iOHT Core还可以确定该非直线路径的弧度和弧长等。iOHT Core根据区域段从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法。
在一个实施例中，iOHT Core可以下发多个连续的移动命令，运动控制母板可以在完成一个移动命令后立即执行下一个移动命令，不需要等待，同时上报移动命令的完成状态。iOHT Core在接收到移动命令的完成状态后会下发新的移动命令，并且会定时采集当前的位置，运动状态，电机参数等数据。
步骤204，根据当前行进方法同时且分别调整至少两台电机的输出，使目标空中走行式搬送车平稳行进。
输出可以是输出速度或者转速。iOHT Core根据当前行进方法同时且分别调整至少两台电机的输出，使目标空中走行式搬送车平稳行进。在一个实施例中，iOHT Core还存储有每个不同类型的区域段对应的最大限制速度，iOHT Core根据当前行进方法结合最大限制速度调整电机的输出，使目标空中走行式搬送车平稳行进。以从直道进入弯道的模型为例，iOHT Core可以通过前馈方法分别模拟并计算A点（M1，M2直道）、B点（M1入弯，M2直道）、C点（M1入弯，M2入弯）中电机M1和M2各自负载引起速度变化误差E。而后根据误差E根据图5对应的公式对M1和M2分别进行补偿，即提前给与误差值相反的补偿值F增加在电机的输入上。
当区域段是直线路径时，前馈方法可以是主令并行控制方法，该方法基于两台电机型号相同参数一致，同时并行给出相同的输入值，在两台电机稳态同步误差是零的情况下实现保持转速同步。iOHT Core可以是通过移动路径的距离来计算可以达到的最大速度，计算所需要的参数。当运动控制母板持续接收iOHT Core发送的移动命令时，运动控制母板以当前移动命令结束时会保持一个恒定的速度，例如1.0m/s的速度，然后继续执行下一段的移动命令。这样可以保证小车迅速调整。
上述方法，根据地图信息确定OHT小车的行进区域段，并根据该区域段确定前馈方法，而后根据该方法分别调整两个电机的输出，实时保证M1和M2协同工作，实现两个电机甚至更多电机的协同工作，使小车无论是直轨段运行还是弯轨段运行都是保持平稳运行，解决了小车稳态误差以及负载的变化，避免了载运晶圆的损伤。
在其中一个实施例中，将路线信息分成多个区域段，包括以下步骤：判断路线信息是否存在非直线路径；当判定存在非直线路径时，确定非直线路径在路线信息中的路长信息；基于非直线路径的路长信息将路线信息分成多个区域段。
iOHT Core可以判断路线信息是否存在非直线路径。当iOHT Core判定存在非直线路径时，iOHT Core可以确定非直线路径的类型，例如是弯道、弯道、S型、交通弯道、交通S型、U型以及Y型等，而后根据类型确定对应的弧度（可以是圆弧角的弧度，也可以是椭圆的弧度）以及对应的弧长。当非直线路径的类型是弯道或交通弯道时，弧长即为非直线路径在路线信息中的路长信息；当非直线路径的类型是S型或交通S型时，非直线路径在路线信息中的路长信息是其内包含的所有弧长总和。iOHT Core基于非直线路径的路长信息将路线信息分成多个区域段。
在上述方法中，当存在未分类地图时，可以自动对路线信息进行分段，以便后续的路径识别。
在其中一个实施例中，根据区域段从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，包括：根据与区域段邻接的直线路径和非直线路径确定目标空中走行式搬送车的行走模式；根据行走模式确定对电机的补偿变量；根据补偿变量从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法。行走模式是指在同一平面内弯道进直道、直道进弯道或者弯道进弯道、或者在不同平面内直道进直道、直道进弯道、弯道进直道等。
在其中一个实施例中，补偿变量可以是耦合力矩、速度、加速度或加加速度中的至少一个。加加速度(jerk)，又称变加速度、急动度或冲动度，加加速度是描述加速度变化快慢的物理量，加加速度的定义为加速度对时间的变化率。
在一个实施例中，前馈方法为速度前馈控制方法、加速度前馈控制方法、模型预测控制方法以及虚拟电子凸轮控制方法中的至少一种。
上述方法，可以根据区域段的不同属性信息，确定合适的补偿变量和当前行进方法，更好地调整实现两个电机甚至更多电机的协同工作，使小车无论是直轨段运行还是弯轨段运行都是保持平稳运行，解决了小车稳态误差以及负载的变化。
虚拟电子凸轮控制方法是将M1作为主轴，M2作为从轴，分析主轴和从轴之间的机械耦合关系，将机械耦合关系函数转换为主轴和从轴之间的耦合力矩模块，将从轴的运动状态变化通过虚拟扭转力矩反馈到主轴控制器上，实现同步。此方法中的补偿变量是耦合力矩。
速度前馈控制方法是在电机的电流环的调节周期对速度进行提前的补偿。此方法中的补偿变量是速度。
加速度前馈控制方法是通过对加速度的提前补偿进行累加达到目标输出速度。此方法中的补偿变量是加速度，其中，加速度是速度的积分。
模型预测控制方法是由模型，预测和控制三部分组成，基于建立的模型对未来值进行预测，从提前进行补偿达到控制的目标值。此方法中的补偿变量是速度，加速度或加加速。
在其中一个实施例中，根据当前行进方法调整电机的输出后，还包括：当目标空中走行式搬送车行走到区域段时，获取目标空中走行式搬送车的当前输出以及不同电机之间的速度同步差；通过后馈方法实时调整当前输出，减少目标空中走行式搬送车的不同电机之间的偏差值。
在其中一个实施例中，后馈方法为PID速度控制方法、PID位置控制方法、增量PID控制方法、交叉耦合控制方法、直线插补方法和曲线插补方法。
PID速度控制方法（PID即：Proportional（比例）、Integral（积分）、Differential（微分）的缩写）是经典的闭环控制算法，具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立的特点。PID速度控制方法是指受控量是电机的速度，通过计算速度误差进行补偿。
PID位置控制方法是指受控量是系统/运动的位置，通过对实际运动位置与想要达到的预期位置的偏差，进行PID控制。
增量PID控制方法是指计算结果是增加的量，需要与上次的输出相加才是本次的输入量。
交叉耦合控制方法是作用在两个轴上的后馈控制方法，先将从两轴所测得的跟踪误差进行耦合，计算出轮廓误差，然后经过一个比例控制器计算出两轴对应的补偿，然后对两轴的输入分别进行调整。
直线插补方法是指两点间的插补沿着直线的点群来逼近的插补方法。
曲线插补方法是指采用小段圆弧或者抛物线和高次曲线拟合去进行插补以达到贴近目标曲线的插补方法。
其中，后馈算法可以采用下述任一方式进行选择判断：
a)根据轴的类型选择受控量是速度控制还是位置控制；
b)对受控量增加PID控制器，根据受控量的属性是绝对值还是变化量选择；
c)如果是双电机同步驱动，可以增加交叉耦合控制算法；
d)如果是多轴联动，可以直线/曲线插补改善控制方法。
反馈算法可以根据受控量的误差通过算法自动产生输出。例如以PID速度控制方法为例，PID公式是u(k)=Kp*e(k) +Ki*+Kd*[e(k)-e(k-1)]。Kp为比例参数，Ki为积分参数，Kd为微分参数；e(k)为第k时刻的误差，e(i)为对过去所有时间的误差进行积分，u(k)为第k时刻的输出。
在Kp = 0.5，Ki = 1， kd = 0.1的参数设置下 ，e(k) = 0.2, e(k-1) = 0.1，可以得到u(k) = 0.5*0.2 + 1* 0.3 + 0.1* 0.1 = 0.41，即按照累计误差应该增加0.41的增量调整。
上述方法，可以根据区域段的不同属性信息，确定合适的后馈方法，更好地调整实现两个电机甚至更多电机的协同工作，使小车无论是直轨段运行还是弯轨段运行都是保持平稳运行，解决了小车稳态误差以及负载的变化。
在M1和M2由于负载干扰导致产生速度同步误差时，计算M1和M2的速度同步差Ve =VM1–Vm2，VM1是M1的速度，VM2是M2的速度，然后经过交叉耦合控制器Ge校正运算后进行补偿，Ge采用PID增量控制器，例如速度同步差Ve>0时，控制器会生成一个速度输入补偿值，对M1的速度输入加一个负的补偿值，M2的速度输入加一个正的补偿值，从而快速减小M1和M2的速度同步差。
在其中一个实施例中，根据地图信息、初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的路线信息，包括：获取地图信息中已存储的未输送完成的所有空中走行式搬送车的工作信息；根据初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的至少一条路线；筛选出运输时间最短的一条路线，并基于该路线生成路线信息。
上述方法，可以缩短小车工作时间，以便后续的调度。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种空中走行式搬送车的行进控制装置。装置包括获取模块601、路线生成模块602、分段模块603和输出模块604。
获取模块601，用于获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置。
路线生成模块602，用于根据地图信息、初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的路线信息。
分段模块603，用于将路线信息分成多个区域段，并根据区域段的属性信息从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，区域段为直线路径或者非直线路径。
输出模块604，用于根据当前行进方法同时且分别调整至少两台电机的输出，使目标空中走行式搬送车平稳行进。
在其中一个实施例中，分段模块603包括：
判断单元，用于判断路线信息是否存在非直线路径。
路长信息获取单元，用于当判定存在非直线路径时，确定非直线路径在路线信息中的路长信息。
分段单元，用于基于非直线路径的路长信息将路线信息分成多个区域段。
在其中一个实施例中，分段模块包括：
行走模式确定单元，用于根据与区域段邻接的直线路径和非直线路径确定目标空中走行式搬送车的行走模式。
补偿变量确定单元，用于根据行走模式确定对电机的补偿变量。
筛选单元，用于根据补偿变量从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法。
在其中一个实施例中，行进控制装置还包括：
同步差获取模块，用于当目标空中走行式搬送车行走到区域段时，获取目标空中走行式搬送车的当前输出以及不同电机之间的速度同步差。
后馈模块，用于通过后馈方法实时调整当前输出，减少目标空中走行式搬送车的不同电机之间的偏差值。
在其中一个实施例中，路线生成模块包括：
获取单元，用于获取地图信息中已存储的未输送完成的所有空中走行式搬送车的工作信息。
路线筛选单元，用于根据初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的至少一条路线。
路线生成单元，用于筛选出运输时间最短的一条路线，并基于该路线生成路线信息。
关于空中走行式搬送车的行进控制装置的具体限定可以参见上文中对于空中走行式搬送车的行进控制方法的限定，在此不再赘述。上述空中走行式搬送车的行进控制装置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，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置；根据地图信息、初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的路线信息；将路线信息分成多个区域段，并根据区域段的属性信息从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，区域段为直线路径或者非直线路径；根据当前行进方法同时且分别调整至少两台电机的输出，使目标空中走行式搬送车平稳行进。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现的将路线信息分成多个区域段，包括：判断路线信息是否存在非直线路径；当判定存在非直线路径时，确定非直线路径在路线信息中的路长信息；基于非直线路径的路长信息将路线信息分成多个区域段。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现的根据区域段从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，包括：根据与区域段邻接的直线路径和非直线路径确定目标空中走行式搬送车的行走模式；根据行走模式确定对电机的补偿变量；根据补偿变量从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现的根据当前行进方法调整电机的输出后，还包括：当目标空中走行式搬送车行走到区域段时，获取目标空中走行式搬送车的当前输出以及不同电机之间的速度同步差；通过后馈方法实时调整当前输出，减少目标空中走行式搬送车的不同电机之间的偏差值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现的根据地图信息、初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的路线信息，包括：获取地图信息中已存储的未输送完成的所有空中走行式搬送车的工作信息；根据初始位置和目的位置确定目标空中走行式搬送车行进的至少一条路线；筛选出运输时间最短的一条路线，并基于该路线生成路线信息。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种空中走行式搬送车的行进控制方法，其特征在于，所述空中走行式搬送车的行走由至少两台电机驱动，包括：
获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及所述目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置；
根据所述地图信息、所述初始位置和所述目的位置确定所述目标空中走行式搬送车行进的路线信息；
将所述路线信息分成多个区域段，并根据所述区域段的属性信息从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，所述区域段为直线路径或非直线路径；
根据所述当前行进方法同时且分别调整至少两台所述电机的输出，使所述目标空中走行式搬送车平稳行进。
2.根据权利要求1所述的行进控制方法，其特征在于，所述将所述路线信息分成多个区域段，包括：
判断所述路线信息是否存在非直线路径；
当判定存在非直线路径时，确定所述非直线路径在所述路线信息中的路长信息；
基于所述非直线路径的路长信息将所述路线信息分成多个区域段。
3.根据权利要求1所述的行进控制方法，其特征在于，所述根据所述区域段从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，包括：
根据与所述区域段邻接的直线路径和非直线路径确定所述目标空中走行式搬送车的行走模式；
根据所述行走模式确定对所述电机的补偿变量；
根据所述补偿变量从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法。
4.根据权利要求3所述的行进控制方法，其特征在于，所述补偿变量是耦合力矩、速度、加速度或加加速度中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的行进控制方法，其特征在于，所述前馈方法为速度前馈控制方法、加速度前馈控制方法、模型预测控制方法以及虚拟电子凸轮控制方法中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的行进控制方法，其特征在于，所述前馈方法符合；E = R– Y =/>，当前准确的模型需使得前馈F恰好为G的倒数时，分子为0，误差E也恒为0，
其中，Y是实际输出量；D是算法控制器；F是前馈输入补偿；G是受控量；P为对前馈量的影响权值；R是受控量的输入值。
7.根据权利要求1所述的行进控制方法，其特征在于，所述根据所述当前行进方法调整所述电机的输出后，还包括：
当所述目标空中走行式搬送车行走到区域段时，获取所述目标空中走行式搬送车的当前输出以及不同电机之间的速度同步差；
通过后馈方法实时调整所述当前输出，减少所述目标空中走行式搬送车的不同电机之间的偏差值。
8.根据权利要求7所述的行进控制方法，其特征在于，所述后馈方法为PID速度控制方法、PID位置控制方法、增量PID控制方法、交叉耦合控制方法、直线插补方法和曲线插补方法。
9.根据权利要求1所述的行进控制方法，其特征在于，所述根据所述地图信息、所述初始位置和所述目的位置确定所述目标空中走行式搬送车行进的路线信息，包括：
获取地图信息中已存储的未输送完成的所有空中走行式搬送车的工作信息；
根据所述初始位置和所述目的位置确定所述目标空中走行式搬送车行进的至少一条路线；
筛选出运输时间最短的一条路线，并基于该路线生成路线信息。
10.一种空中走行式搬送车的行进控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取目标空中走行式搬送车所在的地图信息以及所述目标空中走行式搬送车的初始位置和目的位置；
路线生成模块，用于根据所述地图信息、所述初始位置和所述目的位置确定所述目标空中走行式搬送车行进的路线信息；
分段模块，用于将所述路线信息分成多个区域段，并根据所述区域段的属性信息从存储的多个前馈方法中筛选出在该区域段行进的当前行进方法，所述区域段为直线路径或者非直线路径；
输出模块，用于根据所述当前行进方法同时且分别调整至少两台所述电机的输出，使所述目标空中走行式搬送车平稳行进。
11.一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9中任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117518935A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-06 | 弥费科技(上海)股份有限公司 | 一种空中运输车及其行进控制系统 |
| CN117519191A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-06 | 弥费科技(上海)股份有限公司 | 多车跟行调度方法、装置和存储介质 |
| CN117727666A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 泓浒(苏州)半导体科技有限公司 | 一种超高真空环境的晶圆传送载具的控制系统及方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007213495A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Daifuku Co Ltd | 物品搬送設備 |
| CN103298715A (zh) * | 2010-11-30 | 2013-09-11 | Tp太阳能公司 | 用于ir晶圆处理设备传送带之指传动装置以及横向级差温度轮廓方法 |
| KR101328159B1 (ko) * | 2012-06-13 | 2013-11-18 | 주식회사 아라온테크 | 기판의 코팅 및 이송을 위한 제어장치 및 방법 |
| CN114056864A (zh) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 株式会社大福 | 物品搬运设备 |
| KR20230049509A (ko) * | 2021-10-06 | 2023-04-13 | 세메스 주식회사 | 주행 장치 |
| TW202315775A (zh) * | 2021-09-30 | 2023-04-16 | 日商大福股份有限公司 | 軌道檢查裝置 |
| CN116050690A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-05-02 | 无锡芯运智能科技有限公司 | 一种oht小车路径规划方法、装置及终端 |
| US20230192412A1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-06-22 | Daifuku Co., Ltd. | Article Transport Facility |
-
2023
- 2023-09-19 CN CN202311203754.2A patent/CN116960041B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007213495A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Daifuku Co Ltd | 物品搬送設備 |
| CN103298715A (zh) * | 2010-11-30 | 2013-09-11 | Tp太阳能公司 | 用于ir晶圆处理设备传送带之指传动装置以及横向级差温度轮廓方法 |
| KR101328159B1 (ko) * | 2012-06-13 | 2013-11-18 | 주식회사 아라온테크 | 기판의 코팅 및 이송을 위한 제어장치 및 방법 |
| CN114056864A (zh) * | 2020-08-07 | 2022-02-18 | 株式会社大福 | 物品搬运设备 |
| TW202315775A (zh) * | 2021-09-30 | 2023-04-16 | 日商大福股份有限公司 | 軌道檢查裝置 |
| KR20230049509A (ko) * | 2021-10-06 | 2023-04-13 | 세메스 주식회사 | 주행 장치 |
| US20230192412A1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-06-22 | Daifuku Co., Ltd. | Article Transport Facility |
| CN116050690A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-05-02 | 无锡芯运智能科技有限公司 | 一种oht小车路径规划方法、装置及终端 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117518935A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-06 | 弥费科技(上海)股份有限公司 | 一种空中运输车及其行进控制系统 |
| CN117519191A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-06 | 弥费科技(上海)股份有限公司 | 多车跟行调度方法、装置和存储介质 |
| CN117519191B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-04-09 | 弥费科技(上海)股份有限公司 | 多车跟行调度方法、装置和存储介质 |
| CN117727666A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 泓浒(苏州)半导体科技有限公司 | 一种超高真空环境的晶圆传送载具的控制系统及方法 |
| CN117727666B (zh) * | 2024-02-07 | 2024-04-19 | 泓浒(苏州)半导体科技有限公司 | 一种超高真空环境的晶圆传送载具的控制系统及方法 |
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