Navigazione per robot mobili e AGV
Poiché la flessibilità sta assumendo un ruolo sempre più centrale, i processi di trasporto vengono sempre più spesso eseguiti da veicoli a guida automatica (AGV) e robot mobili autonomi (AMR). Affinché tali veicoli possano riconoscere autonomamente i propri percorsi all’interno di una struttura e navigare in sicurezza, è necessario un adeguato sistema di sensori per il rilevamento e la mappatura dell’ambiente. A tal fine sono disponibili vari concetti di navigazione e soluzioni tecniche.
Per le applicazioni in un ambiente prevalentemente statico, è possibile ricorrere a semplici metodi di navigazione. Tra questi figurano, ad esempio, la guida su binario tramite linee guida ottiche o magnetiche, nonché il controllo del percorso tramite punti di riferimento definiti. Questo metodo viene spesso definito navigazione a griglia.
In ambienti dinamici con condizioni mutevoli, tuttavia, è necessario rilevare e valutare continuamente l’ambiente circostante. È qui che entra in gioco la cosiddetta navigazione naturale, basata sul principio dello SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). In questo processo, il robot determina la propria posizione all’interno dell’ambiente e crea contemporaneamente una mappa digitale di ciò che lo circonda.
I moderni sistemi di sensori, quali LiDAR, telecamere e sensori a ultrasuoni o radar, consentono una percezione affidabile dell’ambiente. Sulla base di queste informazioni, il robot è in grado di pianificare autonomamente i propri percorsi, evitare gli ostacoli e reagire in modo flessibile ai cambiamenti, quali persone o altri oggetti in movimento che si trovano sul suo percorso.
La navigazione nella pratica
Una navigazione affidabile è un requisito fondamentale per il controllo del percorso dei robot mobili e dei veicoli a guida automatica (AGV). A seconda dei requisiti dell’applicazione specifica, a tale scopo sono disponibili vari concetti di navigazione e tipi di tecnologia dei sensori. La scelta della soluzione adeguata dipende, in particolare, dalle condizioni ambientali, nonché dalla precisione e dall’affidabilità richieste per la determinazione della posizione.
Le applicazioni dei sensori in dettaglio
1. Rilevamento dell’ambiente e navigazione di robot mobili o AGV
Requisito:
Se il principio della navigazione naturale viene utilizzato indipendentemente dall’applicazione di sicurezza, il sensore dovrebbe fornire dati di misurazione per il rilevamento dell’ambiente e l’ulteriore elaborazione nel software di navigazione al livello di qualità appropriato. La sicurezza viene quindi affrontata separatamente.
Soluzione:
Il laser scanner di misura ROD 300 / ROD 500 con tecnologia LiDAR fornisce dati di misura di alta qualità con una risoluzione angolare minima di 0,025° e un campo di misura fino a 25 m. Ciò consente di creare una mappa dell’ambiente altamente accurata, che può essere utilizzata per consentire a veicoli autonomi e robot di navigare con precisione.
2. Controllo del percorso con guida ottica / tracciamento della linea
Requisito:
Per gli AGV compatti che seguono un percorso prestabilito, il percorso viene controllato tramite una pista o una linea contrassegnata. Anche i veicoli dal profilo particolarmente ribassato dovrebbero poter essere dotati di questo sistema.
Soluzione:
Con un'altezza da terra di soli 10 mm, il sensore di guida ottico OGS 600 è in grado di rilevare i bordi della pista e di seguire il percorso segnalato tramite un segnale inviato al sistema di controllo del veicolo.
3. Navigazione a griglia con RFID
Requisito:
In ambienti umidi o sporchi, gli AGV e gli AMR possono navigare utilizzando transponder o supporti dati installati nel pavimento. Questi fungono da punti di riferimento affidabili che il veicolo utilizza per determinare la propria posizione e seguire in modo sicuro il percorso previsto.
Soluzione:
I lettori RDH 200 presentano un design compatto e un basso consumo energetico, il che li rende facili da integrare nei sistemi di robotica mobile e rapidi da mettere in funzione. Il contenuto del supporto dati viene associato a una posizione relativa definita tramite una tabella memorizzata. Sulla base di queste informazioni di posizione, l’AMR o l’AGV può navigare e, se necessario, apportare correzioni di posizione per continuare a muoversi con precisione.
4. Navigazione a griglia con codici ottici
Requisito:
La navigazione tramite etichette con codici applicate al pavimento consente una navigazione a griglia precisa per i veicoli mobili. I punti di riferimento definiti fungono da indicatori di posizione, che il veicolo utilizza per determinare la propria posizione e seguire in modo affidabile i percorsi specificati.
Soluzione:
Il lettore di codici DCR 200i, compatto e di facile integrazione, rileva i codici applicati al pavimento nonché il rispettivo angolo di rotazione man mano che il veicolo li supera. Con una zona di lavoro fino a 350 mm e un’ampia gamma di interfacce disponibili, consentono un’integrazione flessibile e semplice nei veicoli mobili.
