Navigation pour robots mobiles et AGV
La flexibilité jouant un rôle de plus en plus central, les processus de transport sont de plus en plus souvent assurés par des véhicules à guidage automatique (AGV) et des robots mobiles autonomes (AMR). Pour permettre à ces véhicules de reconnaître de manière autonome leur parcours au sein d’une installation et de se déplacer en toute sécurité, un système de capteurs adapté à la détection et à la cartographie de l’environnement est nécessaire. Divers concepts de navigation et solutions techniques sont disponibles à cette fin.
Pour les applications dans un environnement essentiellement statique, des méthodes de navigation simples peuvent être utilisées. Il s’agit, par exemple, du guidage sur piste à l’aide de lignes de guidage optiques ou magnétiques, ainsi que du contrôle de trajectoire via des points de référence définis. Cette méthode est souvent appelée navigation sur grille.
Dans les environnements dynamiques aux conditions changeantes, il est toutefois nécessaire de détecter et d’évaluer l’environnement en continu. C’est là qu’intervient ce que l’on appelle la navigation naturelle, basée sur le principe du SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). Dans ce processus, le robot détermine sa propre position au sein de l’environnement et crée simultanément une carte numérique de son environnement.
Les systèmes de capteurs modernes, tels que le LiDAR, les caméras et les capteurs à ultrasons ou radar, permettent une perception fiable de l’environnement. Grâce à ces informations, le robot peut planifier ses itinéraires de manière autonome, éviter les obstacles et réagir avec flexibilité aux changements, notamment en cas de présence de personnes ou d’autres objets en mouvement sur son chemin.
La navigation en pratique
Une navigation fiable est une exigence essentielle pour contrôler le parcours des robots mobiles et des véhicules à guidage automatique (AGV). En fonction des exigences de l’application spécifique, divers concepts de navigation et types de technologies de capteurs sont disponibles à cette fin. Le choix de la solution appropriée dépend notamment des conditions environnementales ainsi que de la précision et de la fiabilité requises pour la détermination de la position.
Les applications des capteurs en détail
1. Détection de l’environnement et navigation des robots mobiles ou des AGV
Exigence :
Si le principe de la navigation naturelle est utilisé indépendamment de l’application de sécurité, le capteur doit fournir des données de mesure permettant de détecter l’environnement et de les traiter ultérieurement dans le logiciel de navigation, avec le niveau de qualité approprié. La fonction de sécurité est alors traitée séparément.
Solution :
Le scanner laser de mesure ROD 300 / ROD 500 doté de la technologie LiDAR fournit des données de mesure de haute qualité avec une résolution angulaire minimale de 0,025° et une plage de mesure pouvant atteindre 25 m. Cela permet de créer une carte très précise de l’environnement, qui peut être utilisée par les véhicules autonomes et les robots pour naviguer avec précision.
2. Contrôle de trajectoire avec guidage optique / suivi de ligne
Exigence :
Pour les AGV compacts qui suivent un parcours prédéfini, l’itinéraire est contrôlé à l’aide d’une piste ou d’une ligne balisée. Même les véhicules particulièrement bas devraient pouvoir être équipés de ce système.
Solution :
Avec une garde au sol de seulement 10 mm, le capteur de guidage optique OGS 600 est capable de détecter les bords de la piste et de suivre l’itinéraire balisé grâce à un signal transmis au système de commande du véhicule.
3. Navigation sur grille avec RFID
Exigence :
Dans des environnements humides ou sales, les AGV et les AMR peuvent se déplacer à l’aide de transpondeurs ou de supports de données installés dans le sol. Ceux-ci servent de points de référence fiables que le véhicule utilise pour déterminer sa position et suivre de manière sûre le parcours prévu.
Solution :
Les lecteurs RDH 200 se caractérisent par une conception compacte et une faible consommation d’énergie, ce qui facilite leur intégration dans les systèmes de robots mobiles et accélère leur mise en service. Le contenu du support de données est associé à une position relative définie via un tableau enregistré. Sur la base de ces informations de position, l’AMR ou l’AGV peut se déplacer et, si nécessaire, effectuer des corrections de position pour poursuivre son trajet avec précision.
4. Navigation sur grille à l’aide de codes optiques
Exigence :
La navigation utilisant des étiquettes à codes apposées au sol permet une navigation sur grille précise pour les véhicules mobiles. Les points de référence définis servent de repères de position, que le véhicule utilise pour déterminer sa position et suivre de manière fiable les itinéraires spécifiés.
Solution :
Le lecteur de codes DCR 200i, compact et facile à intégrer, détecte les codes apposés au sol ainsi que leur angle de rotation respectif lorsque le véhicule passe dessus. Avec une portée de fonctionnement pouvant atteindre 350 mm et un large éventail d’interfaces disponibles, il permet une intégration flexible et simple dans les véhicules mobiles.
