Autonomiczne roboty mobilne AMR

Autonomiczne roboty mobilne to jeden z ważnych elementów nowoczesnych systemów intralogistyki. Przeznaczone są do transportowania materiałów bądź produktów pomiędzy punktami dostarczania i odbioru w zakładzie przemysłowym, a więc najczęściej między produkcją a wszelakimi magazynami. Mogą przewozić ładunki i palety, współpracując z przenośnikami rolkowymi. Jakie są najczęściej spotykane typy tych urządzeń?

Roboty mobilne jeżdżące możemy podzielić na nieautonomiczne wózki AGV (ang. Automated Guided Vehicles) oraz autonomiczne – roboty AMR (ang. Autonomous Mobile Robots).

Co to jest wózek AGV?

Wózki AGV wymagają wydzielenia specjalnych tras za pomocą np. pasków magnetycznych w podłodze. Podczas napotkania przeszkody na zaplanowanej wcześniej trasie, zatrzymują się i nie są w stanie jej ominąć. Czekają dopóty, dopóki bariera nie zostanie usunięta. Poprawienie ich trajektorii ruchu jest zadaniem kosztownym i czasochłonnym.

Wózki AGV potrzebują zaprogramowania konkretnej trasy i sekwencji sterowania. Urządzenia te mogą poruszać się pojedynczo, wioząc na sobie komponenty, lub mogą ciągnąć za sobą kilka wózków, połączonych za pomocą haka, na których przewożone są ładunki. Samojezdne wózki AGV wyposażone są w skanery laserowe, które są umiejscowione zazwyczaj z przodu robota.

Co to jest autonomiczny robot mobilny AMR?

Autonomiczny robot mobilny nie wymaga zewnętrznej infrastruktury do nawigowania. Porusza się bezkolizyjnie w określonej przestrzeni, bez potrzeby bezpośredniej ingerencji operatora. Wystarczy wgrać mapę całego obszaru, a robot, dzięki wielu czujnikom, bez problemu będzie bezpiecznie przemieszczał się, omijając ludzi i przeszkody, dostosowując swoją ścieżkę do napotkanych warunków.

Roboty autonomiczne możemy również klasyfikować ze względu na sposób pobierania i transportu towaru. Z jednej strony istnieją roboty platformowe, czyli takie, które przewożą przedmioty na sobie. W tym przypadku niezbędne są specjalne predefiniowane stacje, na których palety układane są na podwyższeniu, tak aby robot mógł pod nie podjechać i je podnieść.

Drugą grupą robotów autonomicznych są roboty pobierające ładunek z ziemi. W tym przypadku paleta może stać w dowolnym miejscu, do którego robot może podjechać. Nie ma potrzeby stosowania dodatkowych urządzeń mechanicznych, wspomagających proces załadunku i rozładunku. Wózek po prostu zabiera paletę analogicznie, jak to ma miejsce w przypadku zwykłych wózków widłowych.

Mapowanie przestrzeni i przygotowanie robota do pracy

Wdrożenie do pracy autonomicznego robota mobilnego AMR AGILOX jest bardzo szybkie. Aby robot mógł jeździć autonomicznie, pierwszą czynnością, którą trzeba zrobić, jest utworzenie mapy. Odbywa się to poprzez uruchomienie specjalnego mechanizmu do mapowania na robocie. Jedyne, co użytkownik musi zrobić, to sterować robotem manualnie – wirtualnym joystickiem np. w telefonie. Podczas przejazdu skanery laserowe wykrywają ściany, maszyny czy urządzenia i finalnie powstaje mapa dla robota.

Można szybko zmienić mapę, doposażyć ją w dodatkową strefę np. dźwiękową czy ograniczającą prędkość, a także w dynamiczny sposób przydzielić robota do różnych zadań. W ciągu kilku godzin od wyjęcia z kartonu roboty AMR są gotowe do rozpoczęcia pracy. Równie łatwe jest przeprogramowanie robota do pracy w innej lokalizacji – wystarczy przygotować nową mapę. Dlatego robota można w razie potrzeby przenosić pomiędzy halami, a nawet pomiędzy różnymi zakładami, co pozwala łatwo reagować na zmieniające się potrzeby produkcyjne w firmie.

Ręczne sterowanie robotem

Misje robota autonomicznego AGILOX, czyli pojedyncze zadania przewozowe na określonej trasie, mogą być uruchamiane ręcznie przez operatorów. Do wyzwalania misji można wykorzystać mobilne urządzenia, takie jak laptopy czy tablety, które są podłączone do tej samej sieci bezprzewodowej, w której pracuje robot. Operacje są uruchamiane z poziomu przeglądarki internetowej za pomocą specjalnych dashboardów, przeznaczonych do obsługi robota.

W ramach takich dashboardów mogą być predefiniowane przyciski, wyzwalające poszczególne zadania, np. „przywieź paletę ze stacji 1 na stację 2” lub „odwieź paletę na stację 1”. Dzięki temu rozwiązaniu operatorzy mogą bez problemu obsługiwać robota. Aplikacje te mogą być w łatwy sposób projektowane i modyfikowane przez uprawnionych operatorów, posiadających odpowiedni, administratorski poziom dostępu.

Inną opcją jest wykorzystanie przycisków bezprzewodowych, które mogą zostać zaimplementowane na linii produkcyjnej. Do takich przycisków mogą zostać przypisane polecenia uruchamiające poszczególne misje. Po naciśnięciu przycisku odpowiednie polecenie trafia za pośrednictwem połączenia bezprzewodowego do robota.

Roboty autonomiczne w systemie zautomatyzowanym

Mobilne roboty autonomiczne często pracują w ramach zautomatyzowanych systemów produkcyjnych, które są sterowane za pomocą sterowników PLC oraz nadzorowane przez oprogramowanie przemysłowe. Roboty AGILOX można integrować z tego rodzaju systemami na dwa sposoby.

Pierwszym jest integracja na poziomie oprogramowania. Robot może bezprzewodowo komunikować się z nadrzędnym oprogramowaniem typu SCADA, MES, ERP lub systemem magazynowym, otrzymując stamtąd polecenia wykonania konkretnych misji transportowych. Tą samą drogą robot dostarcza potwierdzenie realizacji zadania.

Druga możliwość to integracja sprzętowa z systemem sterowania linią. Dla robotów AGILOX dostępne są tzw. I/O Boxy, czyli montowane przy maszynach lub innych urządzeniach, oddalone moduły wejść i wyjść. Łączą się one z robotem bezprzewodowo, za pośrednictwem WiFi, przekazując informację o stanie poszczególnych sygnałów.

Dzięki temu maszyna, wysterowując odpowiednie wejście robota, przekazuje do niego sygnał, że np. paleta jest już do odbioru. Sygnał taki może też pochodzić np. z krańcówki na końcu przenośnika taśmowego. Tą samą drogą robot otrzymuje informacje o otwarciu bramy lub o przybyciu windy. Ponadto robot może również za pomocą I/O Boxów sterować innymi urządzeniami. Np. jadąc w kierunku bramy może wysterować sygnał jej otwarcia, tak aby automatycznie otworzyć bramę w odpowiednim momencie, a następnie zamknąć ją po przejechaniu.

Pełne bezpieczeństwo z robotami mobilnymi

Autonomiczne roboty mobilne potrafią rozpoznawać przeszkody i dynamicznie na nie reagować. Jest to możliwe dzięki wyposażeniu w zestaw czujników i kamer.

System analizy otoczenia w robocie AGILOX składa się z kilku elementów. Pierwszym jest zestaw czujników, które umieszczone są na wysokości kilkunastu centymetrów. Są one wykorzystywane do szczegółowego skanowania obszaru pracy robota, umożliwiając wykrycie wszelkich stałych przeszkód występujących na tym obszarze.

Drugim elementem jest system wykrywania kolizji (collision avoidance), który służy do monitorowania otoczenia w kierunku ruchu robota i zabezpieczenia go przed kolizją z jakimkolwiek ruchomym obiektem, który mógłby tam się znaleźć, również z człowiekiem. Trzeci element to skaner nawigacyjny, umieszczony na szczycie konstrukcji robota. Odpowiada on za mapowanie oraz odnajdywanie się robota w przestrzeni.

Ważną cechą robotów AGILOX jest właśnie sposób zamontowania skanera nawigacyjnego. Dzięki temu, że jest on umieszczony wysoko, pozwala pominąć wpływ dużej zmienności otoczenia, charakterystycznej dla niższych wysokości. Na podłodze często mogą znajdować się różne elementy, które nie są stałym wyposażeniem linii produkcyjnej (np. pudła, palety, skrzynki z narzędziami). Nie należy więc ich uwzględniać w mapie obszaru pracy robota. Natomiast przed kolizjami z tego rodzaju przedmiotami, już podczas pracy robota, zabezpieczają czujniki umieszczone na małej wysokości.

Ponadto roboty AGILOX wyposażone są w dalmierz, czujniki ultradźwiękowe oraz enkodery monitorujące koła. Wszystkie czujniki są podłączone do systemu sterowania robotem, który – oprócz odpowiedniego reagowania na ich sygnały – analizuje także spójność otrzymywanych informacji, aby zweryfikować poprawność ich działania oraz pracy całego urządzenia.

Warto tu jeszcze nadmienić, że robot mobilny AGILOX jest kompletnym, dostarczanym jako zamknięta całość, urządzeniem, certyfikowanym certyfikatem CE. Zaprogramowanie i wdrożenie go do pracy może być dokonywane w pełnym zakresie, bez ryzyka utraty tego certyfikatu.

Dodatkowe możliwości robotów AGILOX

Dla robotów autonomicznych AGILOX dostępne jest dedykowane oprogramowanie AGILOX Analytics, które umożliwia kompleksową analizę pracy urządzenia. Za jego pomocą można rejestrować historię pracy robota, a następnie analizować ją pod kątem optymalizacji lub występujących problemów. Dzięki niemu można np. sprawdzić, ile robot przewiózł w konkretnych godzinach, jakie operacje wykonywał i kiedy. AGILOX Analytics pozwala dokładnie odtworzyć wszystkie ruchy robota w czasie i sprawdzić, po jakich trasach się poruszał, jakie problemy napotkał, co się z nim działo i jakie były wartości poszczególnych parametrów.

Warto tu też wspomnieć, że roboty AGILOX nie wymagają stosowania menedżera floty. Funkcja współpracy wielu robotów została standardowo wbudowana w oprogramowanie sterujące i nie wymaga stosowania ani dodatkowych aplikacji, ani jakichkolwiek dodatkowych urządzeń.

Podsumowanie

Autonomiczne roboty mobilne są łatwe i szybkie do implementacji w zakładzie, gdyż dzięki wbudowanym kamerom i sensorom rozpoznają przeszkody i dynamicznie na nie reagują (unikają ich) oraz optymalizują trasę przejazdu.

Roboty mobilne AGILOX bardzo dobrze współpracują z systemami intralogistycznymi. Są jednym z elementów transportu wewnętrznego. Mogą podjeżdżać pod przenośniki i pobierać gotowe palety do transportu na magazyn. Mogą także dowozić półprodukty do procesów okołoprodukcyjnych.

Specjaliści firmy ASTOR wspierają proces implementacji robotów AGILOX, jednocześnie zapewniając kompleksowy serwis i dbając o to, aby użytkownicy tych robotów zostali wyposażeni w całą niezbędną wiedzę, pozwalającą na ich samodzielne programowanie i konfigurowanie.

Poznaj ofertę autonomicznych robotów mobilnych AGILOX.