第6章无聊搬运系统设计
演讲人：
日期:
目录
02
需求分析框架
01
系统设计概述
03
架构设计方案
04
模块实现逻辑
05
测试验证流程
06
应用拓展方向
01
系统设计概述
物体识别与定位
搬运路径规划
系统能够准确识别并定位需要搬运的物体，包括物体的形状、大小、重量等信息。
根据物体的位置和目标位置，自动规划最优搬运路径，避免障碍物和危险区域。
系统功能定义
机器人调度与控制
系统能够调度多个机器人协同作业，实现高效搬运；同时，对机器人进行实时监控和控制，确保其安全运行。
人机交互界面
提供友好的人机交互界面，方便用户输入搬运任务、监控搬运过程和调整系统参数。
在自动化生产线上，无聊搬运系统可以负责将原材料、半成品和成品在各个工序之间高效搬运，提高生产效率。
工业生产线
在医院、图书馆等公共服务领域，无聊搬运系统可以承担搬运重物、运送药品和图书等任务，减轻工作人员的负担。
公共服务领域
在仓库和物流中心，系统可以实现货物的自动化存取和分拣，减少人工操作，降低错误率和成本。
仓储物流
01
03
02
应用场景分析
未来，无聊搬运系统有望进入家庭，为老年人、残疾人等需要辅助的人群提供搬运服务，提高生活质量。
家庭服务
04
核心设计目标
高效性
系统应具有较高的搬运效率，能够在短时间内完成大量物体的搬运任务。
安全性
系统必须确保搬运过程中的安全，避免对人员、设备和物品造成损害。
灵活性
系统应能够适应不同的工作环境和物体特性，实现快速部署和调整。
可扩展性
系统应具备扩展功能的能力，以便在未来根据需求增加新的功能模块或升级现有模块。
02
需求分析框架
功能性需求拆解
自动搬运
系统能够自动完成物品的搬运任务，无需人工干预。
01
物品识别
系统应能准确识别并区分不同类型的物品，确保搬运的准确性。
02
路径规划
系统需具备智能路径规划功能，能够在复杂的空间环境中找到最优的搬运路径。
03
避障能力
系统应具备避障功能，能够在搬运过程中灵活避开障碍物，避免碰撞。
04
性能指标设定
搬运效率
衡量系统完成搬运任务的速度和效率，应尽可能提高搬运效率。
搬运准确性
确保系统能够准确识别和搬运指定的物品，减少误操作。
系统稳定性
系统应具备较高的稳定性，能够在长时间运行中保持正常工作状态。
安全性
系统在运行过程中应确保不会对人员或物品造成伤害或损坏。
用户操作需求
操作简便
实时监控
界面友好
故障反馈
用户应能够轻松操作系统，无需复杂的培训或专业技能。
系统界面应简洁明了，易于用户理解和操作。
用户应能够实时监控系统的工作状态，了解搬运任务的进度和完成情况。
系统应能够及时报告故障或异常情况，并提供相应的处理建议，方便用户进行维护和管理。
03
架构设计方案
整体系统结构
无聊搬运系统包括用户管理、任务管理、搬运管理、数据统计等功能模块。
系统功能模块
系统分为前端展示层、业务逻辑层、数据访问层三个层次。
系统层次结构
系统采用分布式部署，用户通过浏览器访问系统，后台服务部署在云端。
系统部署结构
负责任务的创建、分配、执行、监控等。
任务管理组件
实现搬运任务的调度、执行、错误处理等。
搬运管理组件
01
02
03
04
包括用户注册、登录、权限管理等功能。
用户管理组件
对系统中的各类数据进行统计、分析和展示。
数据统计组件
核心组件布局
数据流向规划
用户数据流向
用户数据通过前端页面传入系统，经过业务逻辑处理后存储到数据库，最终反馈给用户。
01
任务数据流向
任务数据由任务管理组件生成，传递给搬运管理组件进行数据搬运，并将结果反馈给任务管理组件。
02
统计数据流向
系统中各类数据通过数据统计组件进行汇总、分析，生成报表或图表展示给用户。
03
04
模块实现逻辑
机械结构设计
动力学仿真
利用动力学仿真软件对机械结构进行仿真分析，优化结构参数，减少能量损耗。
03
选择合适的机械臂、传送带、吸盘等搬运机构，实现物体的稳定搬运。
02
搬运机构设计
设备框架设计
设计坚固耐用的设备框架，确保搬运过程中的稳定性和安全性。
01
控制系统开发
根据搬运物体的特性，选择合适的传感器类型和布局方案，实现精准感知和控制。
传感器选型与布局
编写控制程序，实现搬运系统的自动化控制，包括路径规划、运动控制、故障检测等。
控制器编程
将传感器、控制器和执行机构等集成在一起，完成控制系统的调试和优化。
控制系统集成
界面设计
设计简洁直观的操作界面，方便用户快速掌握操作方法。
交互方式选择
根据实际需求，选择合适的交互方式，如按钮、触摸屏、语音等。
人机工程优化
根据人体工程学原理，优化操作界面的布局和操作流程，降低操作难度和疲劳度。
人机交互优化
05
测试验证流程
验证无聊搬运系统是否能够实现预期的功能，包括搬运