- 1台のロボット(Niryo Ned)
- 1台の組立テーブル
- 複数の部品収納棚
ロボットセル生産システムの導入時に重要となる，構成要素 (ロボット・テーブル・部品収納棚) の配置を決定します．
評価関数は，
- ロボットの動作時間
- レイアウトの面積
の2つで多目的最適化計算を行います．
ロボットは，配置された部品収納棚から部品をテーブルに運びます．
ロボットの動作は，
テーブル → 部品収納棚1 → テーブル → 部品収納棚1 → テーブル → ... としています．
このとき，ロボットはすべての部品収納棚，テーブルに届くことが制約となります．
また，各構成要素は重ならないように配置する必要があります．
- シーケンスペアによってレイアウトを生成
- レイアウトの面積を計算
- レイアウトに従ってロボットによって動作計画を実施，
- 実行可能性，ロボットの動作時間を取得
- NSGA-IIで最適化 (1-4を繰り返す)
- レイアウトは，
rectangle_packing_solver内のシーケンスペアアルゴリズムによって生成されます． - レイアウトの面積は，
layout_generation.py内のLayoutクラスで計算します． - ロボットの動作時間と実行可能性は，
layout_generation.py内のRobotクラスで計算します． - これらは，ロボットの動作計画によって正確な値を取得するために，
layout_ned.pyとSocket通信を行います． layout_ned.pyでは，MoveIt!によってロボットの動作計画をシミュレーションします．- NSGA-IIは，
layout_opt.pyで最適化計算を行います．
使用するロボットの都合で，
layout_ned.pyのみPython2系で実装しています．
Python3系，Python2系の両方が必要です．
- python 3.10.7
- python 2.7.17
で動作確認済みです．
Python3では下記バージョンのライブラリが必要です．
| ライブラリ | バージョン |
|---|---|
| pymoo | 0.6.0 |
| PyYaml | 6.0 |
| Matplotlib | - |
ROS melodic での動作を確認済みです．
Ubuntu 18.04 でサポートされています．
Niryo Nedをシミュレーション環境で使用するために，下記サイトを参考にして環境構築してください．
https://docs.niryo.com/dev/ros/v4.1.1/en/source/installation/ubuntu_18.html
-
新しいターミナルで
$ roslaunch niryo_robot_bringup desktop_rviz_simulation.launch -
新しいターミナルで
$ python3 layout_opt.py -
新しいターミナルで
$ python2 layout_ned.py
一覧
layout_generation.py l.14~
構成要素の数
layout_opt.py l.16 self.n_rect = 12
コンピュータの性能によっては動作計画の最大時間を伸ばす必要があります．
layout_ned.py l.55 self.move_group.set_planning_time(0.2)
個体数
layout_opt.py l.161 pop_size=100
世代数
layout_opt.py l.169 ('n_gen', 500)