在开发这套系统之前,我对自动引导车(AGV)几乎没有任何了解,面对这个全新的领域,我的第一步便是全力投入学习,不断积累相关知识。
第一阶段:观察与思考
起初,我通过观察AGV的实际运作来积累经验。每当有空闲时间,我就专心盯着AGV的工作状态,注意每一个细节、每一次动作。这不仅仅是看,更是思考:这些动作如何通过代码实现?通过这种观察,我开始逐渐将其工作流程在脑海中形成了一幅清晰的图像。
第二阶段:自学与探索
当对AGV的工作原理有了初步的了解后,我开始查找更多的资料。无论是百度还是Google,搜索相关的调度系统设计和算法,我都不放过。功夫不负有心人,终于我发现了一篇《Java实现A算法》的文章,文章中提到了一门名为《哈佛CS50人工智能》的公开课。于是,我反复观看这门课程,结合A算法的实现,我开始着手我的系统设计和开发。
第三阶段:兴趣与坚持
做调度系统的过程中,我意识到,首先要有对这个系统的热爱,其次要有足够的耐心和坚持。在编写调度系统时,最重要的就是掌握合适的算法,其中寻路算法至关重要。对于这一点,我强烈推荐大家阅读《Java实现A*算法》这篇文章,里面不仅有非常清晰的解释,还有开源代码。我在开发初期,就基于这篇文章的算法做了第一次尝试。
随着对寻路算法了解的深入,我逐渐意识到单纯使用A*算法并不足以高效地调度AGV。经过自己的不断实验和摸索,我重新设计了一套算法,结合实际业务场景,对原有的寻路算法进行了改进,达到了更好的调度效果。
第四阶段:技术选型与实现
对于开发调度系统所使用的编程语言,不同的人有不同的看法,但我认为其实语言的选择并不重要,最关键的是理解背后的原理。我的第一个版本是用Java编写的,第二个版本也选择了Java,而在第三次重构时,我尝试使用了C#。所以说,任何一门编程语言,只要理解了其核心原理,都能够实现调度系统的开发。
第五阶段:从零开始
刚开始做调度系统时,我也曾遇到过不少困惑。如何从零开始,逐步构建一个完整的系统呢?下面是我当时的做法,希望对大家有所帮助:
实现一个基本的A*寻路算法。从最简单的实现开始,逐步提升。
设计一个简单的监控客户端,将寻路算法计算出的路线在界面上显示出来。
模拟AGV的实际工作场景,将其运行时的各项数据通过对象化的方式呈现出来。
编写一个AGV模拟器,用来测试不同情况下的调度效果。
按照这几个步骤,你将能够构建出一个最基础的AGV调度系统:它能够计算出路径、执行任务并显示结果。
第六阶段:扩展功能与系统优化
当你完成了最初的版本,并能够运行一个简单的调度系统后,接下来要做的就是不断完善功能,增加系统的复杂性和可操作性。一个完整的调度系统应该具备哪些功能呢?无论你是否完全理解这些功能的实现方法,最重要的是先将系统的框架搭建出来。以下是我建议的几个关键模块:
寻路功能:实现车辆在不同场景下的路径规划。
避碰功能:确保AGV在运行过程中能避免与其他障碍物发生碰撞。
解锁功能:当AGV遇到锁定状态时,能够自动解锁。
任务调度功能:根据不同任务的优先级调度AGV的运行路径。
车辆控制功能:对AGV的运动进行精确控制。
测试功能:设计一个完善的测试目录,模拟不同场景,进行系统性能测试。
结语:持续迭代与开发
这篇文章将分为10期,每周更新一期,带领大家一步步完成一个完整的AGV调度系统。从构建最基础的模块开始,到逐步实现系统的各项功能。接下来的内容将带领大家逐一实现这些功能,逐步搭建起整个项目的框架。