一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法技术

本发明专利技术公开一种以实际仓储和生产区域为标准，图形化绘制布局AGV的行走路线和AGV区域内位置识别点以及仓库、车间内设备的方法。包括：AGV行走路线规划，路线长度，每条路线的行走速度；设置规划布局AGV区域内位置识别点(磁地标，二维码，放射板等)；设置布局交叉路口的信号灯；维护AGV档案；维护AGV路线对照(固定路线AGV)；大屏实时动画显示AGV运行状态以及AGV作业任务信息和每台AGV报警信息。

A graphical approach to planning the AGV walking area and monitoring its operation

The invention discloses a method for graphically plotting the walking route of a layout AGV and a position identification point in a AGV area and a warehouse and a workshop device in accordance with the standard of the actual storage and production area. Including: AGV route planning, route length, walking speed of each route; location identification point layout in the AGV region (magnetic landmarks, two-dimensional code, radiation board); signal lamp layout intersection; maintenance AGV file; maintenance of AGV route control (route AGV); large screen real-time animation the operation state of AGV and AGV each task information and alarm information of AGV.

【技术实现步骤摘要】
一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法
本专利技术涉及一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法，从而实现生成AGV智能移动单元控制调度所需的结构化数据。
技术介绍
申请人为实现打造智能仓储或车间而筹建AGV智能移动单元调度控制系统。集成所有技术实现路线行走的AGV智能移动单元路径规划，根据任务动态规划调度AGV，交通管制，线路热点分析，绕障碍路线规划等功能，逐步实现智能化运输。因此系统需要前期区域内的布局定义，和AGV属性设置，并根据不同AGV配置管理，从而产生不变的调度控制系统所需的结构化数据。
技术实现思路
本专利技术实施需要解决的技术问题在于针对AGV智能移动单元动态显示方法，所述方法包括：在轨运行每台AGV智能移动单元的实时地理位置；实时接受在轨运行的AGV智能移动单元设备报警信息、机电报警信息、信号报警信息中的一种或多种。整个图形化中以临时中间图层和临时双缓存概念优化绘图，避免绘图过程中的闪烁和卡顿。以图形化布局和定义环境中的设备、路线、地标识别介质、信号灯等施工布置信息，可以使施工人员快速上手，以节省施工工作量。基于图形化布局定义，可以根据提供的现场CAD图纸可以直接绘制，避免了在车间或仓库内走动测量。可以匹配不同仓储和生产车间的环境情况，通过面向图形化方式绘制环境模拟布局。并生成统一结构化数据。做到不受仓储和生产车间环境影响。在图形化档案设置基础上，可以快速且形象的对设备信息的更改和维护，从而实现和实际环境变化快速达成统一。因为对图形布局的每一个图形元素单元抽象为一个对象，且包含各自本身的功能属性，因此可以实现图形粒子化处理，从而展现出对每一个图形元素的具体放大，缩小，移动，更改属性。根据AGV实时动画显示可以实时查看所有AGV运行状态和具体位置，做到一览众山小，并且可以观察具体的AGV异常信息，再结合实时位置信息可以快速定位故障AGV，以便人员快速发现并维修。AGV实时动画显示可以多终端部署，从而实现多点监控。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例和技术方案，下面将对实施例和技术描述中进行附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例。图1是本专利技术一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法的主要操作流程图；图2是本专利技术实施例中的图形化规划AGV路线的主要功能拓扑图；图3为本专利技术实施例中的AGV移动单元实时动画显示功能拓扑图；图4为本专利技术实施例中的AGV移动单元实时动画显示界面结构示意图；图5为本专利技术实施例中的图形化规划AGV路线界面结构示意图；图6为本专利技术实施例中的AGV交叉路口的交通管制和需要布置交通信号灯情况的几中场景；具体实施方式为使得本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而非全部实施例。而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，为本专利技术实施例操作流程图，包括：步骤S101、配置数据库连接参数和基于Socket通信设置AGV调度控制上位机的连接参数信息；具体来说，在本步骤中配置数据库的连接参数，包括SQLServer、Oracle、Mysql等主流数据库中的一种或多种连接地址、数据库名称、用户名和密码参数信息，配置连接数据库用于存储分析图形产生的结构化数据和AGV档案信息数据；同时设置用于和AGV调度控制上位机通信的连接地址和端口号信息，和上位机实现通信后可以实时获得AGV运行的实时状态数据，从而实现实时动画监控。然后将配置参数信息用MD5加密后以密文形式保存到XML文件中。步骤S102、基于GDI+使用绘图工具箱提供的工具绘制对应的图形元素从而实现区域和AGV行走路线的规划；具体来说，绘图工具箱(图5中的501)提供AGV智能移动单元的行走路线，主要以线条，圆弧标识，设定路线的长度，同时，基于AGV智能移动单元在每条行走线路时速度的不同则维护每条线路上的行走速度，即选择具体直线并设置速度值则表示AGV在该路线上行走的正常速度；模拟代替AGV智能移动单元的位置识别介质图形元素，以带背景色矩形框显示，并可设置唯一标识码,如图5里的504所示，操作人员可以选中维护修改识别介质的唯一编码和AGV智能移动单元到达该点需要做哪些动作，即AGV到达某个位置识别介质时执行一些什么机械动作(譬如：叉车AGV叉臂上升或下降，拖挂AGV的拖挂勾销上升或下降等，根据实际AGV动作指令集配置)；以红色背景填充圆的图形元素模拟基于wifi连接通信或有线方式通信的交通叉路口的信号灯布局，操作人员可以选中具体信号灯图形元素后维护wifi信号灯的通信IP地址；以带自定义背景图片的图形元素模拟区域内的其他设备布局摆放；以文本编辑框实现添加文字说明。整个区域内的布局定义都以图形化方式进行拖放维护，并可以对画图区域进行放大、缩小、移动。可以选择具体某个和全部图形元素并实现移动。绘制布局过程中可以对上一步具体操作进行连续撤销和恢复操作。以上所述的设置速度，动作灯参数在图5中的507区域内设置，绘图区域为图5中的503。为了在绘图过程中能对交叉点、中点、断点、圆心、垂足点、切点等一系列特殊点的自动实现聚焦并磁性吸附从而达到准确连接图形元素或自动对齐图形元素等辅助功能，需要在绘制过程中对整个图形元素进行数学计算得到辅助焦点。步骤S1021、具体布局绘图过程中包括计算每两个线条之间的交点，计算函数：计算直线和圆弧之间的交点，设线段的两个断点分别是P1(x1,y1)和P2(x2,y2),圆的圆心在P3(x3,y3),半径r,那么如果有交点P(x,y)的话,建立函数：根据u在0-1之间转换成各个坐标由于P在圆上，所以可以得到：(x-x3)2+(y-y3)2＝r2(4)联合函数(2),(3),(4),可以得到：Au2+Bu+C＝0(5)其中解一元二次方程，可以得到：步骤1022、根据上述公式(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)联合计算后依据B2-4AC的结果可以判断直线和圆弧的相交情况，分别得出如下判断结果：a.如果小于0，则没有交点；b.如果等于0，则标识直线和圆弧相切，只有一个交点；c.如果大于0，表示有两个交点(再通过P(x,y)交点坐标跟圆弧的两个端点坐标进行比较是否交点在圆弧两个端点坐标之间，在则存在交点，否则没有交点)；针对P1和P2之间的直线，根据计算出的u值进行判断，有如下5种结果：a.)如果直线和圆没有交点，而且都在圆外的话，则u的值有两个解都是小于0或者大于1的；b.)如果直线和圆没有交点，直线两个端点坐标都在圆内的话，u的两个解数值成相反数，一个大于0，一个小于0；c.)如果直线和圆只有一个交点，则u值中一个在0-1，另一个不是；d.)如果直线和圆有两个交点，则u解都在0-1之间；e.)如果直线和圆只有一个交点，则u值只有一个解，且在0-1之间；步骤1023、根据勾股定理计算两个坐标之间的距离，具体公式：根据公式(8)计算距离长度和系统设置距离阈值(即距离小于等于多少时自动吸附或对齐动作等)判断是否实现图形元素的自动对齐，自动吸附等辅助绘图功能。拖放绘制布局是基于图层概念实现每一步绘制动作，并以双缓存实现，从而达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S101、配置数据库连接参数和基于Socket通信设置AGV调度控制上位机的连接参数信：设置连接数据库的参数，包括：数据库地址，数据库名，用户名和密码；设置和AGV调度控制程序上位机的通信参数，包括：上位机IP地址，端口号；填写参数信息后可以测试是否连接成功，完成后保存；步骤S102、使用工作区绘图工具箱提供的工具在绘图工作区绘制对应的图形元素：包括，通过基于GDI+画直线实现模拟AGV行走路线示意图元素，画矩形和字符串组合代表AGV区域位置识别点示意图形元素，带背景色实心圆图形代表信号灯示意图元素,用GDI+画图片方式实现仓库、车间设备示意图，在绘图过程支持交点，端点，圆心等聚焦并磁性吸附辅助绘图功能。根据工具箱的绘图工具和现场区域环境按比率设计绘制布局；步骤S103、保存绘图工作区内所有图形元素：根据制图工作区内所有的图形元素，遍历得到每个图形元素的GDI+重绘参数信息以及计算直线交叉点最近的位置识别点坐标信息和信号灯坐标信息等所有图形元素的重绘属性信息保存到数据库中；步骤S104、浏览维护AGV基础档案及有必要的行走线路信息；步骤S105、浏览维护信号灯所在交叉路口；步骤S106、启动AGV实时动画显示功能界面。...

【技术特征摘要】
1.一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S101、配置数据库连接参数和基于Socket通信设置AGV调度控制上位机的连接参数信：设置连接数据库的参数，包括：数据库地址，数据库名，用户名和密码；设置和AGV调度控制程序上位机的通信参数，包括：上位机IP地址，端口号；填写参数信息后可以测试是否连接成功，完成后保存；步骤S102、使用工作区绘图工具箱提供的工具在绘图工作区绘制对应的图形元素：包括，通过基于GDI+画直线实现模拟AGV行走路线示意图元素，画矩形和字符串组合代表AGV区域位置识别点示意图形元素，带背景色实心圆图形代表信号灯示意图元素,用GDI+画图片方式实现仓库、车间设备示意图，在绘图过程支持交点，端点，圆心等聚焦并磁性吸附辅助绘图功能。根据工具箱的绘图工具和现场区域环境按比率设计绘制布局；步骤S103、保存绘图工作区内所有图形元素：根据制图工作区内所有的图形元素，遍历得到每个图形元素的GDI+重绘参数信息以及计算直线交叉点最近的位置识别点坐标信息和信号灯坐标信息等所有图形元素的重绘属性信息保存到数据库中；步骤S104、浏览维护AGV基础档案及有必要的行走线路信息；步骤S105、浏览维护信号灯所在交叉路口；步骤S106、启动AGV实时动画显示功能界面。2.根据权利要求1所述的一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法，其特征在于，其步骤S101具体包括：设置维护基于SQLServer、Oracle、Sqlite、MySql数据库的连接地址、数据库名称、用户名和密码参数信息，并设置连接AGV调度控制上位机通信的连接地址，端口号信息，并用MD5加密后以密文形式保存到XML文件中。3.根据权利要求1所述的一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法，其特征在于，其步骤S102具体包括：绘图工具箱提供AGV智能移动单元的行走路线，主要以线条，圆弧标识，设定路线的长度，同时，基于AGV智能移动单元在每条行走线路时速度的不同并维护每条线路上的行走速度；AGV智能移动单元的位置识别介质模拟图形元素，是以带背景色矩形框显示，操作人员可以选中维护修改识别介质的唯一编码和AGV智能移动单元到达该点需要做哪些动作；基于wifi连接通信或有线方式通信的交通叉路口的信号灯布局，操作人员可以选中具体信号灯图形元素后维护wifi信号灯的通信IP地址；模拟区域内的其他设备布局摆放以及添加文字说明。整个区域内的布局定义都以图形化方式进行拖放维护，并可以对画图区域进行放大、缩小、移动，可以选择具体某个和全部图形元素并实现移动。绘制布局过程中可以对上一步具体操作进行连续撤销和恢复操作。4.根据权利要求3所述的一种图形化方式规划AGV行走区域并监控其运行的方法，其特征在于，步骤S102还包括：步骤S1021、具体布局绘图过程中包括计算每两个线条之间的交点，计算函数：计算直线和圆弧之间的交点，设线段的两个断点分别是P1(x1,y1)和P2(x2,y2),圆的圆心在P3(x3,y3),半径r,那么如果有交点P(x,y)的话,建立函数：根据u在0-1之间转换成各个坐标由于P在圆上，所以可以得到：(x-x3)2+(y-y3)2＝r2(4)联合函数(2),(3),(4),可以得到：Au2+Bu+C＝0(5)其中解一元二次方程，可以得到：步骤S1022、根据上述公式(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)联合计算后依据B2-4AC的结果可以判断直线和圆弧的相交情况，分别得出如下判断结果：a.如果小于0，则没有交点；b.如果等于0，则标识直线和圆弧相切，只有一个交点；c.如果大于0，表示有两个交点(再通过P(x,y)交点坐标跟圆弧的两个端点坐标进行比较是否交点在圆弧两个端点坐标之间，在则存在交点，否则没有交点)针对P1和P2之间的直线，根据计算出的u值进行判断，有如下5种结果：a.)如果直线和圆没有交点，而且都在圆外的话，则u的值有两个解都是小于0或者大于1的；b.)如果直线和圆没有交点，直线两个端点坐标都在圆内的话，u的两个解数值成相反数，一个大于0，一个小于0；c.)如果直线和圆只有一个交点，则u值中一个在0-1，另一个不是；d.)如果直线和圆有两个交点，则u解都在0-1之间；e.)如果直线和圆只有一个交点，则u值只有一个解，且在0-1之间；步骤S1023、根据勾股定理计算两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾岳，朱良才，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32