用于对自动导引车(AGV)系统进行仿真的方法和装置制造方法及图纸

一种用于对自动导引车(AGV)系统进行仿真的方法包括：获得仿真环境中的虚拟AGV的传感器数据；确定仿真环境中的与虚拟AGV交互的虚拟设备的设备状态；将传感器数据和设备状态发送到AGV系统，并且从AGV系统接收AGV运动控制信息和设备操作信息；以及控制虚拟AGV和虚拟设备的运动。利用该方法，减少了部署工程师在部署和调试上花费的时间和精力，减少了工厂停工时间，并且可以验证整个AGV系统和AGV传感器。器。器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对自动导引车(AGV)系统进行仿真的方法和装置


[0001]本公开内容涉及工业制造技术的领域，更具体地，涉及用于对AGV系统进行仿真的方法、装置、计算设备、计算机可读存储介质和程序产品。

技术介绍

[0002]随着定位和导航技术的发展，自动导引车(Automated Guided Vehicle，AGV)越来越多地用于工业环境中，例如用于工厂中，以在仓库与生产线之间或在生产线之间移动材料以提高运输效率。当AGV执行材料运输任务时，AGV通常可以与工厂中运行的其他机器或机械设备相互作用。机器或机械设备可以是位于AGV的运动路径上的自动化设备(例如自动门、电梯和信号灯)或者与AGV执行的运输任务相关的其他自动化设备(例如传送带、机器人、升降机等)。另外，当在工厂中运输材料时，AGV可能经常与环境对象碰撞，环境对象例如是静态对象(例如围墙或箱子)和动态对象(例如工人或其他AGV)。
[0003]AGV与其他自动化设备之间的交互需要进行验证和调试，以便实现平稳的材料运输操作并提高工厂的生产率。目前，AGV部署工程师通常根据经验在现场对AGV与其他自动化设备之间的交互进行验证和调试，并且优化调度管理器的路由和调度算法。
[0004]此外，在一些现有的仿真器中，AGV控制器被虚拟化以验证和调试AGV的控制算法，或者单独验证调度管理器的路由和调度算法。

技术实现思路

[0005]当AGV与其他自动化设备之间的交互由AGV部署工程师进行验证和调试时，通常需要花费大量的时间和精力。同时，AGV的部署过程经常需要关闭工厂，这可能影响工厂的正常生产并降低生产率。此外，这样的调试高度依赖于工程师的个人经验和事先准备，这给工厂的停工时间的估计带来了很大的不确定性。
[0006]另一方面，现有的仿真器只能单独验证和调试AGV控制器或路由和调度算法，但是仿真器既不能验证AGV和其他自动化设备之间的交互，也不能同时验证AGV控制器、路由和调度算法以及AGV与其他自动化设备之间的交互。此外，在AGV控制器被完全虚拟化的情况下，仿真器中的仿真结果取决于手动设置的参数，并且通常与实际情况不一致。
[0007]在本公开内容的第一实施方式中提出了一种用于对AGV系统进行仿真的方法，该方法包括：获得仿真环境中的虚拟AGV的传感器数据；确定仿真环境中的与虚拟AGV交互的虚拟设备的设备状态；将传感器数据和设备状态发送到AGV系统，并且从AGV系统接收AGV运动控制信息和设备操作信息，其中，AGV运动控制信息和设备操作信息由AGV系统基于传感器数据和设备状态来生成；以及分别基于AGV运动控制信息和设备操作信息来控制仿真环境中的虚拟AGV和虚拟设备的运动。
[0008]在该实施方式中，可以对AGV与自动化设备之间的交互进行仿真，然后可以对该交互进行验证和调试，并且可以检查运输操作时间、顺序和拥塞，从而优化路由和调度算法。因此，利用本公开内容的方法，减少了部署工程师在部署和调试上花费的时间和精力，并且
减少了工厂停工时间。此外，利用本公开内容的方法，可以验证整个AGV系统和AGV传感器，而不仅仅是AGV系统的一部分。
[0009]在本公开内容的第二实施方式中提出了一种用于对AGV系统进行仿真的装置，该装置包括：传感器检测单元，传感器检测单元被配置成获得仿真环境中的虚拟AGV的传感器数据；状态确定单元，状态确定单元被配置成确定仿真环境中的与虚拟AGV交互的虚拟设备的设备状态；数据通信单元，数据通信单元被配置成将传感器数据和设备状态发送到AGV系统，并且从AGV系统接收AGV运动控制信息和设备操作信息，其中，AGV运动控制信息和设备操作信息由AGV系统基于传感器数据和设备状态来生成；以及运动控制单元，运动控制单元被配置成分别基于AGV运动控制信息和设备操作信息来控制仿真环境中的虚拟AGV和虚拟设备的运动。
[0010]在本公开内容的第三实施方式中提出了一种计算设备。该计算设备包括：处理器；以及存储器，存储器被配置成存储计算机可执行指令，计算机可执行指令在被执行时使处理器执行第一实施方式中的方法。
[0011]在本公开内容的第四实施方式中提出了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质具有存储在其中的计算机可执行指令，计算机可执行指令被用来执行第一实施方式中的方法。
[0012]在本公开内容的第五实施方式中提出了一种计算机程序产品。该计算机程序产品有形地存储在计算机可读存储介质中并且包括计算机可执行指令，计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行第一实施方式中的方法。
附图说明
[0013]参照附图和以下详细描述，本公开内容的各个实施方式的特征、优点和其他方面将变得更加明显。此处以示例性而非限制性的方式示出了本公开内容的若干实施方式。在附图中，
[0014]图1示出了根据本公开内容的实施方式的用于AGV系统的仿真方法；
[0015]图2示出了根据本公开内容的实施方式的用于实现图1中的仿真方法的仿真系统；
[0016]图3(a)至图3(b)分别示出了图2的实施方式中的虚拟设备和虚拟AGV的示意性部件；
[0017]图4(a)至图4(e)示出了图2的实施方式中的一个AGV和与该AGV交互的多个自动化设备的3D模型；
[0018]图5(a)至图5(d)示出了图4中的AGV和与该AGV交互的多个自动化设备的运动学模型；
[0019]图6是通过显示界面显示的图4(a)中的虚拟AGV的虚拟激光雷达的示意性图；
[0020]图7示出了通过显示界面显示的根据图2的实施方式的示意性仿真环境；
[0021]图8(a)至图8(b)分别是通过显示界面显示的图4(a)中的虚拟AGV与虚拟设备和环境对象的碰撞的示意性图；
[0022]图9示出了根据本公开内容的实施方式的用于实现图1中的仿真方法的另一仿真系统；
[0023]图10示出了根据本公开内容的实施方式的用于对AGV系统进行仿真的装置；以及
[0024]图11是根据本公开内容的实施方式的用于对AGV系统进行仿真的计算设备的框图。
具体实施方式
[0025]下面将参照附图详细描述本公开内容的各种示例性实施方式。虽然以下描述的示例性方法和装置包括在其他部件的硬件中执行的软件和/或固件，但是应当注意，这些示例仅是说明性的，而不应被认为是限制性的。例如，认为任何或所有硬件、软件和固件部件可以以专用于硬件、以专用于软件或以硬件和软件的任何组合来实现。因此，尽管下面已经描述了示例性方法和装置，但是本领域技术人员将容易理解，所提供的示例不用于限制用于实现该方法和装置的方式。
[0026]另外，在附图的流程图和框图中示出了根据本公开内容的各个实施方式的方法和系统的可能实现的架构、功能和操作。应当注意，框中标记的功能也可以以与附图中标记的顺序不同的顺序出现。例如，取决于所涉及的功能，两个连续的块可以基本上并行地执行，或者它们有时可以以相反的顺序执行。还应当注意，框图和/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对自动导引车(AGV)系统进行仿真的方法，所述方法包括：获得仿真环境中的虚拟AGV的传感器数据；确定所述仿真环境中的与所述虚拟AGV交互的虚拟设备的设备状态；将所述传感器数据和所述设备状态发送到所述AGV系统，并且从所述AGV系统接收AGV运动控制信息和设备操作信息，其中，所述AGV运动控制信息和所述设备操作信息由所述AGV系统基于所述传感器数据和所述设备状态来生成；以及分别基于所述AGV运动控制信息和所述设备操作信息来控制所述仿真环境中的所述虚拟AGV和所述虚拟设备的运动。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得仿真环境中的虚拟AGV的传感器数据进一步包括：基于所述虚拟AGV的传感器模型来获得所述传感器数据，所述虚拟AGV的所述传感器模型包括所述虚拟AGV的虚拟传感器的位置和参数。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述仿真环境中的与所述虚拟AGV交互的虚拟设备的设备状态进一步包括：基于所述虚拟设备的传感器模型来获得所述虚拟设备的状态数据，所述状态数据表示所述虚拟设备的移动部件之间的相对运动，并且所述虚拟设备的所述传感器模型包括所述虚拟设备的虚拟传感器的位置和参数；以及根据所述状态数据来确定所述虚拟设备的所述设备状态。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分别基于所述AGV运动控制信息和所述设备操作信息来控制所述仿真环境中的所述虚拟AGV和所述虚拟设备的运动进一步包括：基于所述AGV运动控制信息、所述虚拟AGV的运动学模型以及所述虚拟AGV的移动部件的当前位置来确定所述虚拟AGV的移动部件的下一位置；以及基于所述设备操作信息、所述虚拟设备的运动学模型以及所述虚拟设备的移动部件的当前位置来确定所述虚拟设备的移动部件的下一位置，其中，所述虚拟AGV和所述虚拟设备的运动学模型分别包括所述虚拟AGV和所述虚拟设备的移动部件的运动关系和运动参数。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定所述虚拟AGV是否与虚拟设备和/或所述虚拟AGV周围的环境对象碰撞或过于接近。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定所述虚拟AGV是否与虚拟设备和/或所述虚拟AGV周围的环境对象碰撞或过于接近进一步包括：基于所述虚拟AGV的3D模型以及所述虚拟设备和/或所述虚拟AGV周围的所述环境对象的3D模型来确定所述虚拟AGV与所述虚拟设备和/或所述虚拟AGV周围的所述环境对象之间的距离；以及根据所确定的距离来确定所述虚拟AGV是否与所述虚拟设备和/或所述虚拟AGV周围的所述环境对象碰撞或过于接近，其中，所述虚拟AGV的3D模型以及所述虚拟设备和/或所述虚拟AGV周围的所述环境对象的3D模型分别包括所述虚拟AGV以及所述虚拟设备和/或所述虚拟AGV周围的所述环境对象的轮廓数据。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
根据所述仿真环境中的所有虚拟AGV、虚拟设备和环境对象的3D模型、通过显示界面来显示所有所述虚拟AGV、虚拟设备和环境对象的3D图像。8.一种用于对自动导引车(AGV)系统进行仿真的装置，所述装置包括：传感器检测单元，所述传感器检测单元被配置成获得仿真环境中的虚拟AGV的传感器数据；状态确定单元，所述状态确定单元被配置成确定所述仿真环境中的与所述虚拟AGV交互的虚拟设备的设备状态；数据通信单元，所述数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：扎基，
申请(专利权)人：西门子工业软件有限公司，
类型：发明
国别省市：