Planowanie rozmieszczenia ruchomych podpór jako dyskretny problem spełniania ograniczeń

• Autorzy: Szynkiewicz W. , Kasprzak W. , Zielinska T.

Warianty tytułu

EN

Mobile fixture planning as a discrete constraint satisfaction problem

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono koncepcję układu planowania (planera) dla samoadaptowalnego i rekonfigurowalnego systemu mocowań-podpór dla cienkościennych przedmiotów (blach) o dużych rozmiarach w procesie obróbczym polegającym na frezowaniu i wierceniu otworów. W proponowanym rozwiązaniu system mocowań-podpór składa się z ławy oraz ruchomych agentów - manipulatorów mobilnych. Zadaniem planera jest wygenerowanie sekwencji wykonalnych pozycji dla każdego agenta spełniających ograniczenia geometryczne i czasowe. Struktura planera ścieżki, zwanego "potrójnym CSP", składa się z trójpoziomowej hierarchii problemów przeszukiwania dyskretnych przestrzeni rozwiązań. Do rozwiązania zadania planowania ścieżki dla głowic, ruchomych baz i manipulatorów równoległych, stanowiących części mobilnych agentów-podpór, zastosowano sterowany ograniczeniami algorytm przeszukiwania z nawrotami. W pracy przedstawiono projekt i implementację planera oraz omówiono przykładowe plany wyznaczone dla operacji frezowania i wiercenia otworów.

EN

The paper presents a planner module of a self-reconfigurable fixture system needed in the machining of thin-sheet large work-parts, namely milling and hole drilling processes. The proposed system consists of a power-supplying bench and two or more mobile robotic agents. The objective is to create an action plan for the positioning and reconfiguring of two or more mobile robotic fixtures that satisfies geometric and time-related constraints. The path planner structure, called Triple-CSP, consists of three levels of constraint satisfaction search. We propose an incremental, constraint-driven backtracking search to solve three hierarchic path planning tasks: for the supporting heads, the mobile bases, and the Parallel Kinematic Machine configurations of the mobile fixtures. The paper concentrates on the planner design and implementation and shows example plans obtained for milling and hole drilling processes.

Słowa kluczowe

PL

planowanie rozmieszczenia podpór; mobilne podpory; spełnianie ograniczeń; systemy wieloagentowe; procesy obróbcze

EN

fixture planning; mobile fixtures; constraint satisfaction; cooperating agents; robotized machining

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 16, nr 2
• Strony: 344--350
• Opis fizyczny: CD, Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Szynkiewicz W.

autor

Kasprzak W.

autor

Zielinska T.

• Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej,

Bibliografia

• 1. Cai W., Hu S., Yuan J. (1996): Deformable sheet metal fixturing: principles, algorithms, and simulations, „Journal of Manufacturing Science and Engineering”, Trans. of the ASME, 118(3), 318-324.
• 2. Sela M.N., Gaudry O., Dombre E., Benhabib B. (1997): A reconfigurable modular fixturing system for thin-walled flexible objects, „Int. J. of Advanced Manufacturing Technology”, 13(9), 611-617.
• 3. Bi Z.M., Zhang W.J. (2001): Flexible Fixture Design and Automation: Review, issues and future directions. „Int. J. of Production Research”, 39(13), 2867-2894.
• 4. Kang Y., Rong Y., Yang J., Ma W. (2002): Computeraided fixture design verification, „Assembly Automation”, 22(4), 350-359.
• 5. Boyle I., Rong Y., Brown D. (2011): A review and analysis of current computer-aided fixture design approaches, „Robotics and Computer-Integrated Manufacturing”, 27(1), 1-12.
• 6. Molfino R., Zoppi M., Zlatanov D. (2009): Reconfigurable swarm fixtures, [in:] REMAR 2009. Proc. of the ASME/IFToMM Int. Conference on Reconfigurable Mechanisms and Robots, 730-735.
• 7. Gonzalez-Rodriguez A.G., Gonzalez-Rodriguez A. (2011): Collision-free motion planning and scheduling, „Robotics and Computer-Integrated Manufacturing”, 27(3), 657-665.
• 8. Li X., Zoppi M.i, Molfino R., de Leonardo Girard L.M. (2011): Design of mobile base for a self-reconfigurable intelligent swarm fixture system, [in:] CLAWAR 2011. The 14th Int. Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, Paris, France, 917-921.
• 9. Neumann K.-E. (2008): Structure concept of Exechon PKM, Tech. Rep. 34, Exechon, Stockholm.
• 10. Avvenente R., Khan M., Li X., Zoppi M., Zlatanov D., Molfino R. (2010): Development and analysis of a shape-conformable supporting head for a selfreconfigurable intelligent swarm fixture system, [in:] ISR/ROBOTIK 2010, Proc. for the Joint Conference of 41st Int. Symposium on Robotics and 6th German Conference on Robotics, Munich, Germany, 792-799.
• 11. Russel S., Norvig P. (2002): Artificial Intelligence. A Modern Approach, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.
• 12. Kondrak G., van Beek P. (1997): A theoretical evaluation of selected backtracking algorithms, „Artificial Intelligence”, 89(1-2), 365-387.