Page 64 - 《橡塑技术与装备》2025年5期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
图 2 激光 AGV 运行监控系统
1.5 Python 代码实现细节
本文所使用的 Python 代码主要包括三个文件 ：
LineUtils.py、readFile.py 和 AGV_simulation.py。
其中，LineUtils.py 提供了计算直线点、贝塞尔曲线
点 和 贝 塞尔 曲 线 弧 度 的 方 法 ； readFile.py 用 于 解 析
XML 格式的地图数据 ； AGV_simulation.py 是主要的
仿真测试程序。
1.5.1 程序结构
AGV_simulation.py 是主程序，包括了激光 AGV
的模拟类 SimulatedAGV 和主函数 main()。
LineUtils.py 是一个工具类，提供了计算直线点、
贝塞尔曲线点和贝塞尔曲线弧度的方法。这些方法可
以用于在给定起点、终点和控制点的情况下生成一系
列直线或贝塞尔曲线上的坐标点，以及计算这些点的
弧度。它利用了数学公式来计算贝塞尔曲线上的点和
弧度，以便在机器人导航系统中生成平滑的路径。
ReadFile.py 是一个读取 XML 文件并解析其中内
容的类。它的主要功能是解析给定 XML 文件中的点、
控制点和路径信息，并将其存储在相应的数据结构中。
具体来说，它会提取 XML 文件中的点的名称、x 和 y
坐标，控制点的坐标，以及路径的长度和最大速度。
这些数据被存储在字典中，以便后续的处理和使用。
1.5.2 类与数据结构
SimulatedAGV 类 ：该类用于模拟 AGV 的行为。
它包括了初始化方法 __init__() 用于初始化 AGV 的
各项参数（包括 IP 地址、端口号、AGV ID 等）和网
络连接。其中，points_data、control_points_data 和
path_data 分别存储了地图上的点坐标、控制点坐标
和路线长度与最大速度等信息。在类的实例化过程中，
会读取一个 XML 文件，解析其中的数据并传递给 __
init__ 函数，以初始化 AGV。common_AGV_reply()
用于发送通用的 AGV 应答报文。listen_position() 用
·20·
于监听 AGV 的位置信息。update_position() 用于更
新 AGV 的位置信息。此外，还定义了一个内部的数
据结构 Point 用于表示坐标点。
Point 类 ：这是一个命名元组，用于表示二维坐
标点，包括 x 坐标和 y 坐标。
1.5.3 方法详解
（1）初始化方法 ：在 __init__() 方法中，初始化
了 AGV 的 IP 地址、端口号、ID 等信息，并创建了一
个 UDP 套接字用于通信。同时，还初始化了一些路径
信息和状态信息。
（2）发送应答报文方法 ： common_AGV_reply()
方法用于生成并发送通用的 AGV 应答报文。根据传
入的参数，构造了不同类型的应答报文，并通过 UDP
协议发送给特定的地址。
（3）监听位置方法 ： listen_position() 方法是一
个循环，持续监听来自 AGV 的位置信息。它解析收
到的 UDP 数据包，并根据不同的命令码执行相应的操
作（包括变量读写和导航控制）。其中，变量读写包括
读变量、写变量 ；导航控制包括手自动切换、AGV 手
动定位、获取 AGV 当前位置、导航控制、查询 AGV
运行状态 / 导航状态等。
下面对上述操作做详细说明。
读变量，目前已有的读变量包括告警信息、AGV
状态、AGV 叉臂高度、AGV 叉臂状态、电池状态。
写变量，目前已有的写变量包括设置叉臂高度、
设置区域、服务器心跳、远程关机、吸合、重新下发
导航、设定管控状态。
获取 AGV 当前位置，如果路径点 ID 为空，当前
位置默认为 AGV 停车点。
导航控制，操作包括开始导航、取消导航、暂停
导航、继续导航、创建导航任务并暂停导航 5 种。下
面以 “ 开始导航 ” 为例进行说明，先获取指定路径的
所有路径和路径点 ID，然后根据路径，读取 XML 文
件，获取路径长度和最大速度。等分点的计算是通过
路线长度 / 最大速度，先计算出运行时长。假设前端
页面每隔 3 s 刷新一次，如果运行时长 <3 s，等分点
固定为 1；否则，等分点 = 运行时长 /3。最后根据路径，
获取控制点坐标，调用 LineUtils 工具类计算贝塞尔
曲线上的点和弧度。
查询 AGV 运行状态，包括位置的 X 坐标、位置
的 Y 坐标、位置的朝向角度等。
查询 AGV 导航状态，状态包括无到导航点任务、
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第 51 卷 第 期