témavezető: Botzheim János
helyszín (magyar oldal): Mesterséges Intelligencia Tanszék helyszín rövidítés: MITsz
A kutatási téma leírása:
a.) A téma előzménye: Az ipar számára fontos a termelékenység javítása és a gyártási folyamatokhoz használt idő csökkentése. Ennek a feladatnak az automatizálása és az autonóm járművek a termelésben alkalmazható megoldások. A nyersanyagok vagy berendezések szállításának automatizálása az egyik fő kihívás. Ez megoldható a módszertan javításával és a folyamathoz szükséges idő csökkentésével automatizált irányított járművek fejlesztésével. A feladat lényege olyan algoritmusok és szoftvermegoldások kidolgozása, amelyek a járművet a irányítják a raktártól a gyártósorokig, és kommunikációt valósítsunk meg az ember és a robot között a feladatokat igénylő anyagok és eszközök tekintetében.
b.) A kutatás célja:
- Automatizált irányított járművek (Automated Guided Vehicles – AGV) tervezése és fejlesztése nyersanyagok és szerszámok szállításához
- Új módszerek kidolgozása AGV szabályozására
- Automatizált irányított járművek (Automated Guided Vehicles - AGV) algoritmusának fejlesztése
c.) Feladatok, főbb tételek, szükséges idő: Szakirodalmi áttekintés az első évben az AGV-kről azok szabályozásához kapcsolódó algoritmusokról és az algoritmusokban található technológiákról. A szükséges hardver kifejlesztése az AGV szállítási feladatra és az AGV-t irányító szoftvermegoldások tervezése fejlesztése a második évben. A szoftveres megoldás tesztelése és összehasonlítása más módszerekkel a harmadik évben. A kidolgozott szoftvermegoldás (és hardware megoldás) és annak alkalmazhatóságának összefoglaló elemzése és ellenőrzése a negyedik évben. Az eredmények közzététele a harmadik év közepétől.
d.) Szükséges felszerelés:
A feladathoz szükség van robotépítésre alkalmas (elektronikus és mechanikus) alkatrészek teljes készletére. Az elektronikai alkatrészeket tekintve a fő összetevők a számítási egységek (SBC [RaspberryPi] és annak szükséges tartozékai, valamint egy mikrokontroller), érzékelők (RaspyCam, IMU, LIDAR), kiegészítő egységek (motorvezérlők, átalakítók, akkumulátor stb.) motorok (egyenáramú és szervomotorok). A mechanikus alkatrészek tekintetében szükség van a mechanikus keretre, kerekekre és további kiegészítő alkatrészekre (például anyákra és csavarokra). A hardware fejlesztés után a szoftver fejlesztési részhez előreláthatólag nincs szükséges többleteszköz.
e.) Várható tudományos eredmények:
- Új módszerek kifejlesztése az automatizált irányított járművekhez az ipari alkalmazások szállítási feladatában
- Új algoritmus fejlesztése az AGV irányításában
- Hatékony (gyors és pontos) eredmények elérése az AGV szállítási feladatban
- A szakirodalom más létező módszereinél jobb eredmények elérése és bemutatása
f.) Hivatkozások:
T. Bódis, J. Botzheim: Bacterial Memetic Algorithms for Order Picking Routing Problem with Loading Constraints. Expert Systems With Applications, Vol. 105, pp.196–220, 2018.
J. Botzheim, Y. Toda, N. Kubota: Bacterial memetic algorithm for simultaneous optimization of path planning and flow shop scheduling problems. Artificial Life and Robotics, Vol. 17, pp.107–112, 2012.
J. Botzheim, Y. Toda, N. Kubota: Bacterial memetic algorithm for offline path planning of mobile robots. Memetic Computing, Vol. 4, pp.73–86, 2012.
G. Wu and X. Sun: AGV Task Distribution Study. Journal of Physics: Conference Series, Volume 1486, 2019 4th International Seminar on Computer Technology, Mechanical and Electrical Engineering (ISCME 2019) 13-15 December 2019, Chengdu, China.
R. Patricio and A. Mendes: Consumption Patterns and the Advent of Automated Guided Vehicles, and the Trends for Automated Guided Vehicles. Curr Robot Rep (2020).
J. Ruiz-Carrizal, P. Orta, A. Vargas-Martínez, P. Urbina, R. A. Ramirez-Mendoza: Smart AGV development and testing, Conference: Virtual Concept Workshop 2020 - SMART 4.0: Technology and Innovation Disruption At: Monterrey, Mexico, 2020.
P. Dharmasiri, I. Kavalchuk, M. Akbari: Implementation Traffic Control Algorithm for Multi-AGV System. Conference: 9th International Conference on Operations and Supply Chain Management (OSCM) At: Ho Chi Minh City, Vietnam, 2019.
T. Sun, Z. Wang, Q. Li: A medical garbage bin recycling system based on AGV. RICAI 2019: Proceedings of the 2019 International Conference on Robotics, Intelligent Control and Artificial Intelligence. 220-225, 2019.
előírt nyelvtudás: angol ajánlott nyelvtudás (magyar oldal): angol felvehető hallgatók száma: 1
Bejelentkezés
