机械手与操作员人机协同作业任务序列的研究与分享

lulu-luka · 发表于 2017-6-11 03:06:00

最近这一个星期在学习协同任务序列。在实际生产中，人机协同作业、多人协同作业等情况还是很普遍的。
在国内外，特别是国内汽车生产制造企业的总装车间，其装配线的自动化程度相对来说很低，大部分都是手工装配辅以一些半自动化、自动化的设备。

例如，对于汽车座椅、前挡风玻璃、全景天窗、仪表盘总成等体积较大、重量较大无法用人工进行搬运的物料，需要机械手辅助搬运到车身指定位置，再由操作员进行装配加工。
在Flexsim中，协同任务序列就是用于完成需要两个或多个任务执行器TE进行复杂协作的操作，因此，在Flexsim中应用协同任务序列能够很好的实现人机协作、多人协作的仿真。
下面附上我做的一个简单的人机协同作业模型，就是简单的修改了在使用运输工具的触发中的两个操作员协同作业的“协同任务序列2”。

其大致流程是：产品到达操作工位-机械手手臂运动到物料所在位置（同时操作员行进到料架旁）-机械手装载物料（同时操作员在一旁等待）-机械手装载完毕运动到操作工位（同时操作员行进到操作工位）-机械手卸载物料到工位（同时操作员等待）-操作员进行装配加工作业（机械手处于闲置状态）。
用Dashboard记录操作员和机械手的状态甘特图，可以看到其实时状态，与实际作业有一些不同，但是其输出数据可以大致表现这个人机协同作业的过程。（在机械手装载和卸载的过程，操作员实际上应该辅助进行装载和卸载）。

PS：对于Flexsim中的Robot任务执行器来说，其特点是基面不会动，而且在默认情况下，Robot不与导航器相连，也就是说除非将其链接到网络上，否则不执行TRAVEL任务，因此，在任务序列中没有对Robot编写TRAVEL任务。

慧娴亚伦 · 发表于 2017-6-11 05:04:01

感谢分享！
一个很好的实际协同任务的例子，在整车行业中非常常见。
针对楼主的模型进行了一些个人思路的改进：
1、合成器的加工任务个人认为没有必要设置先占值，有任务的时候自然会加工，也不需要搬运，当然这个是仅这里的例子而言，也许楼主的实际案例中有相关的需求；
2、协同任务中最后一步有操作员回到nn1处，没看出例子中的用途，代码中将其注释；
3、楼主提到机械手搬运到指定位置之后操作员还会帮助其卸货，这个过程其实是可以表现出来的，我给协同的任务执行器都添加了delay任务，将其状态改为unloading即可。不过这里需要注意，机械手到达指定位置后会提前卸下item，因此在卸货的短暂时间里面，我们可以看到合成器出现由于等待操作员加工而出现的黄色提示框。

欢迎更多讨论~

lulu-luka · 发表于 2017-6-11 07:33:17

2# 慧娴亚伦

1.首先回答一下陈老师第2点问题，其实在实际生产中完成当前作业之后，操作员都会回到初始位置也就是工件刚刚进入工位的位置，查看工件信息或者等待工件的到来，而不是在模型中完成任务之后就待在原地，直到下一个任务到来。而且，这个步行时间在基础工业工程的研究领域算是非增值时间且对生产是有影响的。
2.再说第1点问题，如果不对合成器拣取操作员进行装配作业的任务设定优先值，由于协同任务序列中编写了回到NN1的语句，那么操作员会先回到NN1，再走回合成器即工位旁进行作业。我大概知道这样设置的原理是什么，这样能够实现在我原本的协作任务序列中在走回NN1之前插入该装配作业。
3.对于第3点，可能我描述的不够准确，其实汽车装配现场的机械手大多是半自动化的，需要操作员移动机械手到料架旁，调整期抓取的手爪的位置，按下相应的按钮将其装载起来。所以我用insertsynctask是为了在Flexsim中表现出这种操作员需要去操作机械手且同机械手一同进行搬运作业的状态。但是在Flexsim中，现在还没有学习到高级的运动学功能，因此我需要在输出数据上体现出这种“同步”与“协作”。
另外，第2点中，我那样去使用先占任务序列来实现那种效果，想要请教陈老师实现的原理或机制是什么？
欢迎大家一起讨论~提供更多关于协同任务序列的学习模型与问题。

慧娴亚伦 · 发表于 2017-6-12 02:32:41

回复3楼：
1、我没有否定这个时间需要哦，只不过在这个例子的描述中没有体现；
2、我还是不是特别理解这一步的目的，您可以下载我上传的模型，删除这个似乎对运作没有影响；
3、有没有做出动作我觉得并不重要，关键是是否把这个时间统计在内，还是建议您先下载我2楼上传的模型看看那再说~

我很强壮 · 发表于 2017-6-12 07:37:29

谢谢分享

skyuan · 发表于 2017-6-13 03:31:40

谢谢分享

pigger_2001 · 发表于 2017-7-20 06:41:16

4# 慧娴亚伦

谢谢分享

zyj742 · 发表于 2017-7-25 01:27:19

感谢分享

4a415007 · 发表于 2017-7-25 15:58:05

感謝分享

吕甜 · 发表于 2018-5-19 18:15:38

谢谢分享

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