Nawigacja dla robotów mobilnych i pojazdów AGV
Ponieważ elastyczność odgrywa coraz większą rolę, procesy transportowe są w coraz większym stopniu realizowane przez zautomatyzowane systemy transportowe (AGV) oraz autonomiczne roboty mobilne (AMR). Aby pojazdy te mogły samodzielnie rozpoznawać trasy poruszania się w obrębie obiektu i bezpiecznie się poruszać, niezbędny jest odpowiedni system czujników służący do wykrywania i mapowania otoczenia. Do tego celu przeznaczone są różne koncepcje nawigacyjne i rozwiązania techniczne.
W przypadku zastosowań w środowisku w dużej mierze statycznym można stosować proste metody nawigacji. Obejmują one na przykład prowadzenie po torze za pomocą optycznych lub magnetycznych linii prowadzących, a także sterowanie trasą za pomocą zdefiniowanych punktów referencyjnych. Metodę tę często określa się mianem nawigacji rastrowej.
Jednak w środowiskach dynamicznych, charakteryzujących się zmiennymi warunkami, konieczne jest ciągłe wykrywanie i ocena otoczenia. W tym miejscu do gry wkracza tzw. nawigacja naturalna, oparta na zasadzie SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). W procesie tym robot określa swoją pozycję w otoczeniu i jednocześnie tworzy cyfrową mapę otoczenia.
Nowoczesne systemy czujników, takie jak LiDAR, kamery oraz czujniki ultradźwiękowe lub radarowe, umożliwiają niezawodną percepcję otoczenia. Na podstawie tych informacji robot może samodzielnie planować trasy, omijać przeszkody oraz elastycznie reagować na zmiany, takie jak obecność ludzi lub innych poruszających się obiektów na swojej drodze.
Nawigacja w praktyce
Niezawodna nawigacja stanowi kluczowy wymóg w zakresie sterowania trasą robotów mobilnych oraz zautomatyzowanych systemów transportowych (AGV). W zależności od wymagań konkretnego zastosowania oferowane są w tym celu różne koncepcje nawigacji oraz rodzaje technologii czujników. Wybór odpowiedniego rozwiązania zależy w szczególności od warunków otoczenia, a także od wymaganej dokładności i niezawodności określania położenia.
Szczegółowe zastosowania czujników
1. Wykrywanie otoczenia i nawigacja robotów mobilnych lub pojazdów AGV
Wymaganie:
Jeśli zasada naturalnej nawigacji jest stosowana niezależnie od zastosowań związanych z bezpieczeństwem, czujnik powinien dostarczać dane pomiarowe służące do wykrywania otoczenia oraz dalszego przetwarzania w oprogramowaniu nawigacyjnym na odpowiednim poziomie jakości. Kwestie bezpieczeństwa są wówczas rozpatrywane oddzielnie.
Rozwiązanie:
Laserowy skaner pomiarowy ROD 300 / ROD 500 z technologią LiDAR dostarcza wysokiej jakości dane pomiarowe o minimalnej rozdzielczości kątowej wynoszącej 0,025° i zakresie pomiarowym do 25 m. Umożliwia to stworzenie bardzo dokładnej mapy otoczenia, która może służyć pojazdom autonomicznym i robotom do precyzyjnej nawigacji.
2. Sterowanie trasą z wykorzystaniem naprowadzania optycznego / śledzenia linii
Wymaganie:
W przypadku kompaktowych pojazdów AGV poruszających się po z góry ustalonej trasie sterowanie trasą odbywa się za pomocą oznaczonego toru lub linii. Nawet pojazdy o szczególnie niskiej konstrukcji powinny mieć możliwość wyposażenia w ten system.
Rozwiązanie:
Przy prześwicie wynoszącym zaledwie 10 mm optyczny czujnik naprowadzający OGS 600 może wykrywać krawędzie ścieżki i podążać wyznaczoną trasą dzięki sygnałowi przesyłanemu do systemu sterowania pojazdem.
3. Nawigacja rastrowa z RFID
Wymaganie:
W wilgotnych lub zabrudzonych środowiskach pojazdy AGV i AMR mogą nawigować za pomocą transponderów lub nośników danych zainstalowanych w podłodze. Służą one jako stabilne punkty odniesienia, na podstawie których pojazd określa swoją pozycję i niezawodnie podąża wyznaczoną trasą.
Rozwiązanie:
Czytniki RDH 200 charakteryzują się kompaktową konstrukcją i niskim zużyciem energii, co ułatwia ich integrację z systemami robotów mobilnych oraz pozwala na szybkie uruchomienie. Zawartość nośnika danych jest przypisana do określonej pozycji względnej za pomocą zapisanej tabeli. Na podstawie tych informacji o położeniu pojazd AMR lub AGV może nawigować oraz, w razie potrzeby, dokonywać korekt pozycji w celu kontynuowania precyzyjnego przemieszczania się.
4. Nawigacja rastrowa z wykorzystaniem kodów optycznych
Wymaganie:
Nawigacja z wykorzystaniem etykiet kodowych przymocowanych do podłogi zapewnia precyzyjną nawigację rastrową dla pojazdów mobilnych. Zdefiniowane punkty referencyjne służą jako znaczniki pozycyjne, które pojazd wykorzystuje do określenia swojej pozycji i niezawodnego podążania wyznaczonymi trasami.
Rozwiązanie:
Kompaktowy i łatwy do zintegrowania czytnik kodów DCR 200i wykrywa kody umieszczone na podłodze, a także odpowiedni kąt obrotu, gdy pojazd nad nimi przejeżdża. Dzięki strefie roboczej do 350 mm oraz szerokiej gamie dostępnych interfejsów urządzenie to umożliwia elastyczną i prostą integrację z pojazdami mobilnymi.
