Rock18框架之整体框架介绍

1. 总体框架图

2.框架能解决哪些问题？

• 问题1：

自动化设备包含龙门架、机械手、伺服、步进等电机、IO控制、定位及纠偏、界面展示等部分。其中硬件（伺服、IO等）是需要更换的，硬件的更换不影响整套系统，不影响指：逻辑无影响、代码无编辑。

• 解决思路：

1、面向接口编程，所有硬件及算法在业务逻辑层都是接口

2、接口自动依赖注入，所有接口通过manger层反射、注入方式实例化接口

3、变更硬件只新增对应接口实现即可，所有业务代码无需更改

• 问题2：

一台机器有很多通用的组件，如皮带、升降、翻转等，重复的逻辑太多，怎么减少重复逻辑？

• 解决办法：

1、组件化设计，把机器的皮带当成一个组件，升降为一个组件，一台机器是有N个独立组件构成，组件之间通过IO来交互（这部分思路参考一条整线有印刷机，贴片机、AOI等组成，机器之间通过IO来交互，机器内部也可以看做一条整线，由各个组件通过IO交互。只是交互是通过虚拟IO）

• 问题3：

  组件抽象出来后，组件内部的编程模型怎么抽象，才能让编程更为简单方便？

• 解决办法：

  有限状态机模型，组件内部定义为很多状态，每个状态下做指定的动作，满足条件后跳转到下一个状态。

3.案例

-下面是一个从升降台取载具到轨道上，然后从升降台取pcb放在载具上，最后流出的一个组件，里面包涵了下相机定位，载具定位，cpk扣合检测的组件代码（这是rock17框架下组件实现，rock18已引入状态机，后续博文会介绍基于状态机的组件编写）

    /// <summary>
    /// 开线模式，从升降台取夹具，从升降台取pcb，扣合流出
    /// </summary>
    public class OpenLineModule : BasePlantModule
    {
        private enum Status
        {
            UnKnow,
            WaitTakeFix,
            TakeFix,
            WaitPutFix,
            PutFix,
            WaitTakePcb,
            TakePcb,
            WaitPutPcb,
            PutPcb,
            /// <summary>
            /// 扣合检测是否开启
            /// </summary>
            CheckCpk
        }
        /// <summary>
        /// 夹具吸嘴
        /// </summary>
        public ICylinder FixSuction { get; set; }
        /// <summary>
        /// 取光板位置
        /// </summary>
        public Position TakeFixPoi { get; set; }
        public Position PutFixPoi { get; set; }

        /// <summary>
        /// 允许取夹具
        /// </summary>
        public IInputIoDevice AllowTakeFix { set; get; }
        /// <summary>
        /// 取夹具完成
        /// </summary>
        public IOutputIoDevice TakeFixCompelte { set; get; }
        /// <summary>
        /// 下位机要夹具
        /// </summary>
        public IInputIoDevice AllowPutFix { set; get; }
        public IOutputIoDevice PutEmptyPcbCompelte { set; get; }
        /// <summary>
        /// 扩展轨道
        /// </summary>
        public ExtendTrackBaffleModule ExtendTrackBaffleModule { get; set; }
        private Status RobotStatus = Status.UnKnow;

        protected override void argsInit()
        {
            if (this.FixSuction.IsOpen())
            {
                throw new Exception(String.Format("{0} have object", this.FixSuction.GetName()));
            }
            this.RobotStatus = Status.UnKnow;
            this.TakeFixCompelte.Close();
            this.PutEmptyPcbCompelte.Close();
            this.FixSuction.Close();
            base.argsInit();
        }
        protected override void handler()
        {
            switch (this.RobotStatus)
            {
                case Status.UnKnow: this.unKnow(); break;
                case Status.WaitTakeFix: this.waitTakeFix(); break;
                case Status.TakeFix: this.takeFix(); break;
                case Status.WaitPutFix: this.waitPutFix(); break;
                case Status.PutFix: this.putFix(); break;
                case Status.WaitTakePcb: this.waitTakePcb(); break;
                case Status.TakePcb:
                    this.takePcb();
                    this.RobotStatus = Status.WaitPutPcb; break;
                case Status.WaitPutPcb: this.waitPutPcb(); break;
                case Status.PutPcb: this.putPcb(); break;
                case Status.CheckCpk: this.checkCpk(); break;
                default: break;
            }
            base.handler();
        }
        private void unKnow()
        {
            this.RobotStatus = Status.WaitTakeFix;
        }
        private void waitTakeFix()
        {
            if (this.AllowTakeFix.IsOpen())
            {
                this.RobotStatus = Status.TakeFix;
            }
        }
        private void takeFix()
        {
            this.FixSuction.Open();
            this.Robot.GoToPosition(this.TakeFixPoi);
            this.Sleep(100);
            //到达上方一点
            Position tempFixPoi= this.TakeFixPoi.Copy();
            tempFixPoi.Z += 10;
            this.Robot.GoToPosition(tempFixPoi);
            this.GotoPoiUp(this.Robot, this.TakeFixPoi);
            this.checkSuctionNozzle(this.FixSuction);
            this.TakeFixCompelte.Open();
            this.Robot.GoToPosition(this.SafePoi);
            this.RobotStatus = Status.WaitPutFix;
        }
        private void waitPutFix()
        {
            if (this.AllowPutFix.IsOpen())
            {
                this.RobotStatus = Status.PutFix;
            }
        }
        private void putFix()
        {
            this.Robot.GoToPosition(this.PutFixPoi);
            this.FixSuction.Close();
            this.Sleep(200);
            this.GotoPoiUp(this.Robot, this.PutFixPoi);
            this.ExtendTrackBaffleModule.SetStatusA();
            this.Robot.GoToPosition(this.SafePoi);
            this.RobotStatus = Status.WaitTakePcb;
        }
        private void waitTakePcb()
        {
            if (this.AllowTakeEmptyPcb.IsOpen())
            {
                this.RobotStatus = Status.TakePcb;
            }
        }
        private void waitPutPcb()
        {
            this.RobotStatus = Status.PutPcb;
        }
        private void putPcb()
        {
            if (this.AllowPutEmptyPcb.IsOpen())
            {
                this.fixEmptyPcb();
                this.RobotStatus = Status.CheckCpk;
            }
        }
        private void checkCpk()
        {
            //光板cpk
            this.emptyPcbCpk();
            //放板完成
            this.PutEmptyPcbCompelte.Open();
            this.Robot.GoToPosition(this.SafePoi);
            //到安全点为了给翻转组件留时间
            this.PutEmptyPcbCompelte.Close();
            this.RobotStatus = Status.WaitTakeFix;
        }
        public override bool Dispose()
        {
            this.TakeFixCompelte.Close();
            this.PutEmptyPcbCompelte.Close();
            return base.Dispose();
        }
    }
}

4.界面部分效果

主界面



点位调试，算法，轴，io与点位联动



io助手



算法调试

5.后续计划

1. 组件配置的编写逻辑与注入实现
2. 基于状态机的组件编写
3. 系统暂停继续实现逻辑
4. 异常报警继续实现逻辑
5. 算法交互部分实现（矩形框的拖拽，缩放，等比例获取区域等）
6. 配置热更新实现
7. 。。。