W jaki sposób roboty nawigują w przestrzeni produkcyjnej i magazynowej?

Należy rozpocząć od tego, że istnieje kilka metod nawigacji robotów w przestrzeni, z których każda ma swoje wady i zalety, w zależności od których są one mniej lub bardziej popularne.

W związku z historią robotów AGV wszyscy znają metody podążania za linią indukcyjną, magnetyczną lub kolorową. Ta ostatnia nadal jest bardzo popularna, gdyż jest to metoda dość elastyczna, szybka do wdrożenia i o dobrej relacji ceny do efektów. Prócz linii zwykle trasa oznaczona jest również kodami QR lub znacznikami RFID informującymi robota o stacjach i punktach charakterystycznych.

Jednak najbardziej interesująca z pewnością jest nawigacja laserowa, która zapewnia samodzielność robota w przestrzeni. Firma WObit opracowała własny system nawigacji laserowej LMS (Laser Mapping System) i na jego przykładzie przybliżymy zasadę działania.

Zasada działania nawigacji laserowej

W odróżnieniu od konwencjonalnych metod, system LMS nie potrzebuje żadnych dodatkowych elementów montowanych w otoczeniu (takich jak kody, odbłyśniki itp.). Do nawigacji wykorzystywane są naturalne obiekty, takie jak ściany, maszyny, barierki, itp., których rozmieszczenie mierzone jest za pomocą skanera laserowego robota mobilnego. Informacje te służą do stworzenia układu współrzędnych, w którym po wirtualnej linii będzie poruszał się robot AGV. Taki sposób tworzenia mapy, w odróżnieniu od systemu SLAM (Simultaneous localisation and mapping), w którym robot na bieżąco lokalizuje się na podstawie poprzednio zebranych doświadczeń, zapewnia znacznie wyższą przewidywalność działania i powtarzalność pracy. Po utworzeniu mapy, robot będzie poruszał się po niej deterministycznie, pokonując trasę zawsze w ten sam sposób, o ile w istotny sposób nie zmienią się warunki otoczenia (np. zmiana lokalizacji dużej maszyny). Taki sposób nawigacji laserowej sprawdza się zwłaszcza w fabrykach, gdzie istnieje duże natężenie ruchu różnych obiektów (np. wózków widłowych) występujących na trasie przejazdu robota, zwłaszcza w porównaniu do nawigacji z naklejoną kolorową/magnetyczną linią, która może się zabrudzić lub zniszczyć.

Robot mobilny wykorzystujący system LMS do nawigacji jest szybki we wdrożeniu. Aby przygotować trasę ruchu potrzebny jest wstępny przejazd robota, podczas którego skanuje on otoczenie za pomocą skanerów laserowych z funkcją pomiaru. Dane są przekazywane do oprogramowania na PC, aby wygenerować wstępną mapę, następnie po wprowadzeniu niezbędnej korekty może ona zostać przesłana do systemu LMS, zainstalowanego na robocie. Po wczytaniu danych do oprogramowania, pod nadzorem człowieka, na mapę nanoszone są poprawki i usuwane błędy powstałe w wyniku poślizgów czy błędnej odometrii*. Ostatnim etapem procesu tworzenia mapy jest weryfikacja poprawności nawigacji, po czym robot jest gotowy do pracy. Całość zajmuje od kilku do kilkunastu godzin w zależności od wielkości trasy i złożoności otoczenia. Dokładność pozycjonowania jest uzależniona od warunków środowiskowych i w najgorszym wypadku wynosi ± 1 cm.

*odometria to dział miernictwa, który zajmuje się pomiarem odległości. Do pomiaru drogi wykorzystujemy m.in. informacje z enkoderów umieszczonych na kołach robotów. Pozwalają one określić zmianę pozycji robota względem pozycji początkowej w czasie.

×

Czy artykuł cię zainteresował?
Jeśli masz jakieś pytania skontaktuj się z naszymi specjalistami.