Направление отрасли:достижения в области автоматических транспортных средств

Конрад Лоренц получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1973 г. за свою эксперименты с поведением животных. Лоренц открыл принцип импри...

Конрад Лоренц получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1973 году за свои эксперименты с поведением животных. Лоренц открыл принцип импринтинга, когда между новорожденным животным и опекуном образуется связь. Это механизм, при котором слуховой или визуальный стимул используется, чтобы побудить детенышей следовать за своими родителями. В промышленности автоматизированные транспортные средства (AGV) используют стимулы окружающей среды для движения по определенному маршруту.

Здесь Джонатан Уилкинс, директор по маркетингу поставщика устаревших промышленных деталей, Автоматизация ЕС , рассказывается, как автоматизированные транспортные средства превратились из простых перегружателей материалов в интеллектуальных автономных роботов.

Автоматизированные управляемые транспортные средства — это мобильные роботы, которые следуют за маркерами или сигналами во время навигации. Первый AGV был представлен в 1950-х годах компанией Barrett Electronics и выполнял простые действия по буксировке, а его положение определялось проводом в полу. С 1950-х годов рынок быстро рос, и AGV используются во многих отраслях промышленности.

Почему AGV?

Автоматизированные транспортные средства в основном используются для погрузочно-разгрузочных работ. Это может включать в себя целый ряд задач от своевременной доставки деталей на производственную линию до круглосуточного транзита. Если транспортное средство оснащено зажимным механизмом, приспособлениями для позиционирования и приспособлениями для инструментов, оно может выполнять целый ряд функций.

В зависимости от применения и требований, AGV могут работать изолированно или в составе парка. Это делает использование AGV масштабируемым в соответствии с потребностями, поэтому руководитель завода может принять конкретное решение о количестве транспортных средств на объекте.

AGV могут быть оснащены датчиками для отслеживания, чтобы руководитель завода мог отслеживать положение каждого отдельного транспортного средства и, следовательно, отслеживать перемещение материалов по объекту. Получение, транзит и доставка товаров могут быть отмечены временем как часть этого процесса, чтобы еще больше улучшить отслеживание. Эта информация может быть интегрирована в корпоративные системы планирования ресурсов (ERP) или планирования материальных ресурсов (MRP).

В зависимости от приложения существуют различные типы методов навигации транспортных средств. Менеджер завода может выбрать очень простую систему, похожую на самые ранние AGV, или выбрать более продвинутые методы навигации.

Навигация

Самые ранние AGV управлялись по заводу проводным методом. Для навигации таким образом в прорезь в полу втыкается провод, по которому передается радиосигнал, который может быть обнаружен датчиком на AGV. Затем AGV направляется по объекту по проводу. Хотя этот метод навигации все еще используется сегодня, у руководителей предприятий есть множество других методов на выбор.

Некоторые AGV используют магнитную или цветную направляющую ленту для навигации. Датчики на AGV обнаруживают ленту, и это используется для управления транспортным средством. Направляющая лента также используется в навигации по лазерным мишеням, когда отражающая лента крепится на стены, столбы или машины, а AGV рассчитывает расстояние с помощью лазерного передатчика и приемника. Это имеет преимущество перед проводным методом, поскольку легче изменить маршрут транспортного средства, так как процесс перемещения ленты более прост.

В инерциальной навигации контрольные точки встроены в производственный цех с координатами x, y. AGV использует информацию от датчика, гироскопа и колесного энкодера для определения местоположения. В траекторию можно вносить изменения, просто изменяя контрольные точки, что делает этот метод более гибким. Однако некоторые изменения в заводской инфраструктуре по-прежнему требуются, и транспортное средство не может принимать независимые решения по планированию маршрута.

Следующим шагом от инерциальной навигации является навигация по открытому пути. Это означает, что транспортное средство может самостоятельно перемещаться из одного места в другое, переходя от управляемого транспортного средства к самоуправляемому транспортному средству.

От гида к самостоятельному вождению

Традиционные AGV выполняют определенные, заранее запрограммированные движения по объекту. Это означает, что есть некоторые трудности с изменением маршрута транспортного средства после создания конкретной инфраструктуры. Недавно были представлены более гибкие и интеллектуальные транспортные средства, способные принимать решения в ситуациях, с которыми они раньше не сталкивались.

Этот новый тип транспортного средства может решить одну из ключевых проблем для AGVS — столкнуться с чем-то неожиданным. В меняющейся среде беспилотный автомобиль может оказаться более подходящим вариантом. Этот тип транспортного средства работает независимо от водителя или фиксированного предварительно запрограммированного входа, непосредственно управляющего рулевым управлением, ускорением или торможением. Лазерные алгоритмы восприятия и навигации можно использовать для динамической навигации по фабрике.

Встроенный программируемый логический контроллер (ПЛК) может быть интегрирован для уменьшения количества ошибок и принятия решений. Подключившись к центральной системе управления, автомобиль может анализировать надежность и эффективность своих маршрутов и соответствующим образом адаптировать их. Автомобиль может использовать машинное обучение. чтобы быть более эффективным в новых ситуациях.

Самоуправляемые транспортные средства могут использовать бортовой компьютер и увеличенное количество датчиков для выполнения более сложных задач, включая принятие решений. Независимые и интеллектуальные методы навигации могут даже означать, что менеджеру предприятия не нужно изменять производственную среду или инфраструктуру. Одним из таких методов навигации является подсказка по естественным объектам, при которой транспортное средство может записывать и сохранять изображения, а также вычислять свое положение относительно существующих объектов.

Примером автономного AGV является OTTO Clearpath Robotics, беспилотное транспортное средство, которое может двигаться со скоростью до 3300 фунтов со скоростью 4,5 мили в час. OTTO может адаптироваться, чтобы выбрать лучший маршрут, избегая столкновений при движении.

Транспортные средства также могут использовать системы наведения на основе зрения, используя камеры в качестве глаз. Дополнительным преимуществом этого является то, что руководители завода получают трехмерное виртуальное представление среды, в которой работает оборудование. Это означает, что если AGV обнаружит что-то незапланированное или необычное, оператор может легко найти объяснение и исправить его.

По мере того, как модернизируется все больше заводов и строятся новые объекты, усовершенствованные AGV станут основным компонентом умного завода. Благодаря совершенствованию сенсорных технологий и увеличению автономности AGV становятся умнее и динамичнее, превращаясь из управляемых транспортных средств, следующих по заданному пути, в автономных независимых лиц, принимающих решения, — так же, как животные Конрада, когда они вырастут.