Styrning och navigering av AGV och AMR

Transportvagnar är inget nytt i produktionsanläggningar, men i takt med att automationslösningar utvecklas börjar självkörande fordon sakta dominera detta utrymme. AGV:er har utvecklats snabbt de senaste åren och kunde till en början bara röra sig mellan väldefinierade punkter längs en fastställd rutt. AMR-fordon, även kända som mobila transportrobotar, blir allt populärare. Inte bara kan de självständigt bestämma den mest idealiska rutten, utan de kan också modifiera den i realtid om oväntade hinder uppstår på vägen.

Vid första anblicken är automatiserade styrda fordon (AGV) och deras utveckling, autonoma fordon (AMR), inte annorlunda. Så är de uppgifter de står inför. Den största skillnaden mellan dessa fordon är hur de styrs och navigeras. I detta avseende gör den större flexibiliteten hos AMR-fordon dem till framtidens transportfordon för industrianläggningar eller lager.

●Självgående transportfordon blir allt populärare i produktionsanläggningar och lager

●Den största skillnaden mellan AGV och AMR beror på deras kontroll och navigering.

●AGV kräver ytterligare markörer för att flytta.

●AMR är ett autonomt fordon som självständigt kan bestämma den bästa rutten.

Den grundläggande skillnaden mellan AGV och AMR

AGV (Automated Guided Vehicle)består av en huvudstyrenhet, datakommunikationsenhet och laddningsstation. Dessa fordon (vanligtvis gaffeltruckar av elektromekanisk design) rör sig på föreskrivna rutter och är orienterade med hjälp av fri navigering av naturliga egenskaper (geografiska koordinater). Vissa AGV:er med äldre teknologi använder fortfarande laserstyrda navigationssystem med externa mål.

AMR (autonoma mobila robotar eller autonoma gaffeltruckar)å andra sidan, lita mer på flexibel navigering (SLAM, AI eller perceptuella inlärningssystem) med LiDAR (Light Detection and Ranging) och kamerateknik och kräver ingen ytterligare infrastruktur. QR-koder uppsatta på lagergolvet kan också användas för finpositionering.

Hur rör sig AGV?

Som du kan se är den grundläggande skillnaden mellan AGV- och AMR-vagnar hur de rör sig, närmare bestämt kontrollen och navigeringen. AGV-vagnen fortsätter att röra sig längs samma väg, som är korrekt markerad. Om några ändringar av sträckan krävs (på grund av förändringar i produktionsprocessen eller uppkomsten av nya anläggningar i en given hall), kommer det att vara nödvändigt att anpassa infrastrukturen därefter. Beroende på AGV-navigeringsmetoden kan upplägget av denna nya väg vara mer eller mindre tidskrävande och kan till och med kräva strukturella förändringar av en given hall.

För att traditionella AGV-transportfordon ska kunna röra sig självständigt måste linjer eller speciella markeringar installeras på golvet;

Standard AGV:er rör sig längs förmarkerade stigar, men sättet de är upplagda på kan variera. Därför måste du skapa en ny rutt varje gång du ändrar rutten.

Induktionsslinga

I denna metod är kablar inbäddade i golvet i en hall genom vilken en ström av en viss frekvens flyter. Den genererar sedan ett magnetfält, som detekteras av magnetiska sensorer på fordonet. Genom att kontinuerligt mäta magnetfältets styrka rör sig AGV:n i den riktning i vilken dess värde alltid är så högt som möjligt. Intressant nog kan specifika kommandon skickas till AGV-styrenheten med hjälp av modulerade magnetfält.

Magnetisk ring

Tack vare magnetbandet (tillverkat av ferromagnetiskt material) fäst på golvet, sänder de magnetiska sensorerna på vagnen lämpliga signaler till fordonets styrenhet. Detta tillvägagångssätt är mycket exakt och tillåter till exempel detektering av korsningar och bättre positionering av AGV. Därför kan högre körhastigheter utvecklas. Nackdelen med denna lösning är den relativt låga hållbarheten hos den magnetiserade tejpen som sitter fast på golvet. Den behöver uppdateras regelbundet.

Reflekterande och optiska kretsar

Även i denna metod placeras tejp på golvet i hallen eller en linje målas. Reflexionsmetoden utnyttjar reflektionen av ljus som sänds ut från fordonet. Efter att ha skickat och tagit emot reflekterat ljus, bestäm vagnens position i förhållande till den målade eller limmade linjen.

I den optiska metoden målas banan i en färg som har en annan kontrast mot resten av golvet. Kameror på fordonen övervakar ständigt huvudlinjens rutt, vilket gör att AGV:ns position i förhållande till vägen kan bestämmas. Liksom magnetiska ringar kommer linjer som limmas eller målas på golvet att behöva uppdateras då och då.

Platsspecifika markörer

Denna metod är inte baserad på spårvägar, utan på punkter (markörer) placerade på specifika platser i hallen. AGV-visionsystemet eller laserskannern hittar dessa punkter och använder dem för att bestämma lastbilens aktuella position. Ju fler markörer som placeras på hallen, desto mer exakt blir denna metod. Ju större avståndet är mellan dessa punkter, desto större är risken för positioneringsfel.

Hur rör sig AMR?

Utvecklingen inom AGV-området gör att deras autonomi ökar så att de inte kräver fysiskt markerade stigar. Dessutom kan de snabbt anpassa sig till föränderliga miljöer och nya objekt.

För navigering använder AMR-fordon förinstallerade kartor över en given anläggning, eller så kallad naturlig navigering. För att göra detta genomförs först en provkörning, under vilken exakt terrängkartläggning genomförs (så kallad miljökartläggning). För detta ändamål är de nödvändiga delarna av en AMR-enhet sensorer, programvara för att bearbeta den inhämtade informationen och ett synsystem som kan skapas av kameror, lasrar, en kombination av kameror och lasrar eller LiDAR-teknik.

Med en så exakt karta över anläggningen kan AMR ställa in en annan optimal rutt varje gång. Detta är viktigt om det finns människor i anläggningen, andra fordon rör sig eller olika faktorer kan vara i vägen. Varje gång skannar AMR noggrant den omgivande miljön framför sig och jämför den med kartan som produceras i realtid. Den kan därför upptäcka hinder och undvika kollisioner, och styrenheten kan snabbt korrigera sin bana. Även om en anläggning är mycket trång, om det finns någon ledig korridor, kommer AMR att kunna hitta den och fortsätta och manövrera mellan hindren. Om vägen är helt blockerad kommer fordonet att stanna och starta igen så snart vägen röjs.

Eventuella större förändringar av anläggningar är inte en stor sak när man använder självkörande bilar. Allt du behöver göra är att göra en ny testkörning, under vilken AMR kommer att mappa om utrymmet. Efter denna behandling kommer han återigen att kunna röra sig exakt inom ett givet område. Viktigt är att varje nytt AMR-fordon tar relativt kort implementeringstid, är gratis, kräver inga förändringar av infrastrukturen och kan köras utan att störa produktionen.

Framtiden för självgående transportfordon

Autonoma transportfordon är fortfarande i utvecklingsstadiet, så du kan förvänta dig fler bra lösningar inom en snar framtid. Givetvis kommer snabb, exakt och konfliktfri dirigering att förbli det primära kravet för AMR-fordon, men i fabriker med ett stort antal sådana lastbilar kommer även hög genomströmning av transportsystemet att bli allt viktigare. Naturligtvis kommer interna transporter att utvecklas i denna riktning. Detta är viktigt eftersom AMR-fordon kommer att vara en viktig del av Industry 4.0 och framtida smarta fabrikskoncept, där människans roll kommer att begränsas till ett minimum.

Klicka på länken nedan för att läsa mer:
Chocken kommer! Reeman presenterar hela utbudet av robotar på China Hi-Tech Fair

Hur man bygger en robot?

Vilka sensorer har roboten?

Vill du veta mer om robotar: https://www.reemanrobot.com/