複雑な製造プロセスを開発するというタスクを任されたと想像してください。工場では複数のロボットアームが使用されており、顧客は迅速かつ段階的な改善を望んでいます。AnyLogic を使用すると、複雑なプロセスをさまざまな方法とさまざまな詳細レベルでシミュレートして、ロボット アームを段階的にモデリングできます。
モデルに必要な精度は、変動性や複雑性などの要因によって異なります。研究上の質問に正確に答え、時間や労力をかけずに利害関係者から信頼を得るのに十分な詳細を備えたロボット アームが必要です。
ここでは、ロボット アーム モデルの複雑さを徐々に増やし、段階的なソリューションをクライアントに提示するさまざまな方法を紹介します。
ロボットアーム構築テクニック
ロボットアームの動作を改善するにはさまざまな方法があり、それによってシミュレーション モデルも大幅に改善できます。以下に、それを実行するための最良の方法をいくつか示します。
Delay ブロックを使用したロボットアームモデル
ロボット アーム モデルにソースとシンクを用意し、その間にコンポーネントを徐々に追加して、進行状況を示すフローを作成することをお勧めします。ロボットアームは、最も単純なアプローチである Delay ブロックとして開始できます。エージェントの場所としてパスを選択した場合、Delay ブロックは MoveTo ブロックとしても機能します。
Delay ブロックでは、ロボットがエージェントの場所まで移動し、それをつかみ、最終場所まで運んで、解放するまでの平均時間に基づいて、おおよその時間を計算します。容量によって、ロボットアームの数が決まります。
Service ブロックを利用したロボットアームモデル
ロボットアームが動作するスケジュールを考慮するには、Delay ブロックを Service ブロックに置き換えます。Service ブロックは MoveTo ブロックと同様に機能し、ロボット アームのシミュレーションにスケジュールとメンテナンスを追加できます。
Seize-release を利用したロボットアームモデル
ロボットアームがオブジェクトを拾い上げて放す際の検証に使用される場合、オブジェクトの種類によっては、Service ブロックだけでは不十分になります。代わりに、 Seize ブロックとRelease ブロックの組み合わせを使用して、ロボット アームに詳細な動作を追加します。
同じ動作をするロボットアームが複数ある場合は、AnyLogic ヘルプドキュメントで説明されているカスタムブロックの使用を検討する必要があります。
こちらもご覧ください: ソフトウェアでカスタム シミュレーション オブジェクト (ロボット クレーン) を作成。
Jib Craneを利用したロボットアームモデル
アームのアニメーションを表示するには、Jib Craneをプレースホルダーとして使用できます。ロボットアームと同一ではありませんが、回転、水平速度、垂直速度などの動作はロボットアームと同様です。見た目が一般的な製造ロボットアームと一致しない可能性があることにご留意ください。
リアルなロボットアームモデル
Noorjax のロボットアームモデル設計
ロボット アーム モデルをリアルに視覚化するには、Noorjax の Robotic Arm library の使用をご検討ください。ロボット アームは業界によって多種多様ですが、このライブラリを使用すると、標準的なロボット アームの動作を再現できます。ライブラリは無料で、次のものが含まれています：
- Z軸上で回転するベース。
- ベースに対して回転する上腕。
- 上腕とともに回転する前腕。
- 物体を掴むプラグ。
ロボットアームのシミュレーションの扱い方については、このビデオまたはこのブログ投稿をご覧ください。
ロボットアームシミュレーションの主要概念
Relative Movements: AnyLogic の階層がどのように機能するかを理解します。たとえば、エージェントが Main にある場合、エージェントは Main を基準に移動します。エージェントが別のエージェントの内部にある場合、移動は外側のエージェントを基準に行われます。
Custom 3D Objects: AnyLogic にはよく使用されるオブジェクトのライブラリがありますが、独自のオブジェクトを作成することもできます。これには 3D モデリングの知識が必要になる場合があります。適切な 3D モデルが見つかった場合でも、制御を向上させるためにそのパーツを分離する必要がある場合があります。
Mathematics: ロボットアームなどの複雑な動きを作成するには、三角法と回転数学の知識が必要です。これを理解すると、あらゆる方向と速度での回転を処理するのに役立ちます。
Blocks and Physical Objects: ロボット アーム モデル内の視覚オブジェクトとロジックを分離します。これらを混ぜると複雑になる可能性があります。このアプローチにより、作業が明確かつ整理された状態になります。
Versatility: ロボットアームのようなカスタムエージェントは、汎用性があり、他のさまざまなエージェントと互換性がある必要があります。この柔軟性により、パラメータを定義し、さまざまなエージェント タイプを効果的に使用できます。
さらなる進化
ファクトリー開発の初期タスクで衝突検出やその他の高度な機能が必要な場合は、ニーズを満たすカスタム ライブラリを構築する必要があります。AnyLogic の柔軟性により、一般的な工場の最適化からロボット アームのシミュレーションの動作や詳細な外観まで、プロジェクトの要件に応じて、精密さを重視したモデル開発が可能になります。
要約すると、ロボットアームを使用した複雑なプロセスは段階的に実行する必要があります。AnyLogic は、モデルを段階的に構築でき、この作業を支援します。Delay ブロックや seize-release コンボなどの方法は、少しずつ改善するのに役立ちます。さらに、より高度なテクノロジーを使用して、リアルに見せたり、衝突をチェックしたりする必要がある場合でも、AnyLogic で可能です。
AnyLogic では、ソフトウェアを継続的に開発および強化しています。最新のニュース、資料、イベントに関する最新情報を入手するには、ニュースレターをぜひご購読ください。
