Navigatie voor mobiele robots en AGV’s
Aangezien flexibiliteit een steeds centralere rol speelt, worden transportprocessen in toenemende mate uitgevoerd door automatisch geleide voertuigen (AGV’s) en autonome mobiele robots (AMR’s). Om deze voertuigen in staat te stellen hun route binnen een faciliteit zelfstandig te herkennen en veilig te navigeren is een geschikt sensorsysteem voor het detecteren en in kaart brengen van de omgeving vereist. Hiervoor zijn diverse navigatieconcepten en technische oplossingen beschikbaar.
Voor applicaties in een grotendeels statische omgeving kunnen eenvoudige navigatiemethoden worden gebruikt. Hieronder vallen bijvoorbeeld spoorbegeleiding met behulp van optische of magnetische geleidingslijnen, evenals routebesturing via gedefinieerde referentiepunten. Deze methode wordt vaak rasternavigatie genoemd.
In dynamische omgevingen met veranderende omstandigheden is het echter noodzakelijk om de omgeving continu te detecteren en te evalueren. Hier komt de zogenaamde natuurlijke navigatie om de hoek kijken, gebaseerd op het principe van SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). Hierbij bepaalt de robot zijn eigen positie binnen de omgeving en stelt tegelijkertijd een digitale kaart van zijn omgeving op.
Moderne sensorsystemen zoals LiDAR, camera’s en ultrasone of radarsensoren maken betrouwbare omgevingsperceptie mogelijk. Op basis van deze informatie kan de robot zelfstandig zijn routes plannen, obstakels vermijden en flexibel reageren op veranderingen, zoals mensen of andere bewegende objecten op zijn pad.
Navigatie in de praktijk
Betrouwbare navigatie is een essentiële vereiste voor het sturen van mobiele robots en automatisch geleide voertuigen (AGV’s). Afhankelijk van de vereisten van de specifieke applicatie zijn hiervoor diverse navigatieconcepten en soorten sensortechnologie beschikbaar. De keuze van de juiste oplossing hangt met name af van de omgevingsomstandigheden en van de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid die vereist zijn voor de positiebepaling.
Sensorapplicaties in detail
1. Omgevingsdetectie en navigatie van mobiele robots of AGV’s
Vereiste:
Indien het principe van natuurlijke navigatie los van de applicatie voor veiligheid wordt toegepast, dient de sensor meetgegevens te leveren voor omgevingsdetectie en verdere verwerking in de navigatiesoftware op het juiste kwaliteitsniveau. Veiligheid wordt dan afzonderlijk behandeld.
Oplossing:
De ROD 300 / ROD 500 meetlaserscanner met LiDAR-technologie levert hoogwaardige meetgegevens met een minimale hoekresolutie van 0,025° en een meetbereik tot 25 m. Hierdoor kan een uiterst nauwkeurige kaart van de omgeving worden gemaakt, die kan worden gebruikt om autonome voertuigen en robots nauwkeurig te laten navigeren.
2. Routeleiding met optische geleiding / lijnvolging
Vereiste:
Bij compacte AGV’s die een vooraf bepaald traject volgen wordt de route gestuurd aan de hand van een gemarkeerd spoor of een lijn. Zelfs voertuigen met een bijzonder laag profiel moeten met dit systeem kunnen worden uitgerust.
Oplossing:
Met een bodemvrijheid van slechts 10 mm kan de optische OGS 600-geleidingssensor de randen van het spoor detecteren en de gemarkeerde route volgen via een signaal dat naar het besturingssysteem van het voertuig wordt gestuurd.
3. Rasternavigatie met RFID
Vereiste:
In vochtige of vervuilde omgevingen kunnen AGV’s en AMR’s navigeren met behulp van transponders of gegevensdragers die in de vloer zijn geïnstalleerd. Deze fungeren als robuuste referentiepunten die het voertuig gebruikt om zijn positie te bepalen en het beoogde pad betrouwbaar te volgen.
Oplossing:
De RDH 200-lezers hebben een compacte bouwvorm en een laag stroomverbruik, waardoor ze eenvoudig in mobiele robotsystemen kunnen worden geïntegreerd en snel in gebruik kunnen worden genomen. De inhoud van de gegevensdrager wordt via een opgeslagen tabel toegewezen aan een gedefinieerde relatieve positie. Op basis van deze positie-informatie kan de AMR of AGV navigeren en, indien nodig, positiecorrecties uitvoeren om nauwkeurig verder te rijden.
4. Rasternavigatie met optische codes
Vereiste:
Navigatie met behulp van op de vloer aangebrachte codelabels maakt nauwkeurige rasternavigatie voor mobiele voertuigen mogelijk. De gedefinieerde referentiepunten fungeren als positiemarkeringen, die het voertuig gebruikt om zijn positie te bepalen en de opgegeven routes betrouwbaar te volgen.
Oplossing:
De compacte en eenvoudig te integreren DCR 200i-codelezer detecteert de op de vloer aangebrachte codes en de bijbehorende draaihoek wanneer het voertuig eroverheen rijdt. Met een werkbereik tot 350 mm en een breed scala aan beschikbare interfaces maken zij een flexibele, eenvoudige integratie in mobiele voertuigen mogelijk.
