Do góry

Robotyka w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat przeszła bardzo długą drogę – to już nie tylko duże, stacjonarne maszyny, które nie tylko były obsługiwane przez wyspecjalizowanych programistów, ale także musiały być oddzielone od ludzkich pracowników/stanowisk. W tym tekście przedstawimy Wam ich zupełne przeciwieństwo – małe i zwinne autonomiczne roboty mobilne. Roboty współpracujące klasy AMR (Autonomous Mobile Robot).

 

Robot mobilny – czym właściwie jest?

Roboty mobilne to nic innego jak maszyny, które potrafią zmieniać swoje położenie w przestrzeni (np. jeżdżąc, latając czy pływając), wykonując przy tym zaprogramowane wcześniej zadania. W tej kategorii znajdują się więc m.in. samojezdne wózki, latające drony dostawcze i zdalnie sterowane pojazdy podwodne. Standardowy robot mobilny wykonuje to w ramach z góry ustalonej ścieżki, a jego zakres ruchu jest ograniczony przez kable zasilające lub sterujące.

Wózki AGV (Automated Guided Vehicles, a nie Autonomous Guided Vehicles jak niektórzy je nazywają) są dobrym przykładem robotów mobilnych typu standardowego. Mogą przewozić towary samodzielnie lub ciągnąć za sobą kilka przyczep (w tym kolejne wózki). Maszyny te poruszają się tylko po specjalnie wyznaczonych trasach (często tworzonych przez paski magnetyczne umieszczone w podłodze) i nie są w stanie omijać przeszkód pojawiających się na ich drodze – po ich wykryciu (dzięki czujnikom/kamerom umieszczonym z przodu robota) zatrzymają się i będą czekać, aż przejazd będzie wolny. Korekta trajektorii ich ruchu jest czasochłonnym i kosztownym procesem.

Wszystkie typy AGV wymagają zaprogramowania określonej sekwencji sterowania i trasy, a ich droga jest monitorowana w czasie rzeczywistym za pomocą skanerów laserowych umieszczonych zazwyczaj z przodu urządzenia. Zdecydowanie najbardziej zaawansowanym rozwiązaniem są roboty autonomiczne, na których skupimy się przez resztę tego tekstu.

 

Wózek AMR (VERSABOT) w magazynie

 

Autonomiczne roboty mobilne – czym są i jak działają?

Roboty autonomiczne lub AMR (Autonomous Mobile Robots) to nowoczesny rodzaj robotów mobilnych, które mogą poruszać się bez dodatkowej infrastruktury zewnętrznej. AMR-y nie wymagają planowania trasy – same sprawnie i bezpiecznie poruszają się po danej przestrzeni. Dzięki systemowi czujników (np. kamery i czujniki odległości) bezkolizyjnie ominą napotkanych ludzi i przeszkody, w czasie rzeczywistym dobierając optymalną trasę przejazdu.

Autonomiczne roboty mobilne w Przemyśle 4.0 często określane są również jako:

  • autonomiczne roboty magazynowe
  • autonomiczne roboty transportowe

 

Rola operatora ogranicza się tutaj jedynie do sterowanego ręcznie przejazdu robotem po obiekcie umożliwiającego utworzenie mapy przestrzeni roboczej (przy wykorzystaniu skanerów laserowych). Aby móc to zrobić, wystarczy uruchomić na robocie przeznaczony do tego mechanizm i precyzyjnie prowadzić go po np. hali produkcyjnej. Do sterowania nim potrzebny jest jedynie wirtualny joystick w telefonie. Podczas takiej wycieczki skanery laserowe robota wykryją ściany, sprzęty, maszyny i wszystkie inne stacjonarne elementy wnętrza. Po zeskanowaniu całej przestrzeni roboczej powstanie mapa, którą autonomiczny robot mobilny wykorzysta do poruszania się po tej przestrzeni. Dzięki zaawansowanej technologii mapowania, wymagana jest tylko jedna wycieczka.

 

Mapa ścieżek AMRs (interfejs A@W-VFactory)

Taką mapę można później bardzo łatwo zmienić, dodać do niej kolejne strefy (np. ograniczającą prędkość na danym odcinku czy wyłączoną z ruchu) dzięki specjalnym oznaczeniom pozwalającym robotom bez problemów orientować się w przestrzeni oraz wykorzystać do wprowadzania nowych celów i dynamicznej zmiany wytycznych dla robotów autonomicznych. To wszystko sprawia, że roboty AMR są gotowe do pracy już po kilku godzinach od dostarczenia do zakładu.

 

zbliżenie na VERSABOT

 

Zastosowania dla autonomicznych robotów mobilnych

Autonomiczne roboty mobilne mogą być stosowane na szeroką skalę we właściwie każdej gałęzi przemysłu – przynajmniej część procesów produkcyjnych, a zwłaszcza tych zachodzących w obrębie intralogistyki, można zautomatyzować dzięki tym urządzeniom. Z pomocą odpowiedniego oprogramowania można nawet całkowicie zautomatyzować intralogistykę w fabryce. Warto w tym miejscu również zaznaczyć, że w przeciwieństwie do klasycznych wózków AGV implementacja robotów AMR nie wymaga kosztownych zmian w strukturze budynku. Sprawia to, że stają się one coraz popularniejsze wśród firm działających na całym świecie.

Na rynku dostępna jest szeroka gama autonomicznych robotów mobilnych – zarówno robotów specjalistycznych, przeznaczonych do wykonania konkretnego zadania, jak i bardziej uniwersalnych, które można dostosować do zmieniających się potrzeb firmy. To właśnie do tej ostatniej grupy należą nasze VERSABOTy – dzięki modułowej konstrukcji mogą być na bieżąco dostosowywane do zadań w obrębie linii produkcyjnej, hali fabrycznej czy magazynu. Przedmiotowe roboty mobilne mogą być ładowane automatycznie przez przemysłowe ramię robotyczne, ręcznie lub automatycznie z odpowiedniej stacji dokującej. Co więcej, autonomiczny robot może być przystosowany do transportu nietypowego ładunku klienta, dzięki pasywnym lub aktywnym przystawkom. Poniżej przedstawiamy kilka najpopularniejszych zastosowań tych maszyn.

 

VERSABOT w stacji odbioru palet

 

Transport palet

Jednym z najczęstszych zastosowań robotów AMR jest transport palet w obrębie magazynów i hal produkcyjnych. Technologia autonomicznych robotów mobilnych umożliwia szybki transport palet z punktu A do punktu B, bez martwienia się o planowanie ścieżki, specjalny tor czy predefiniowaną trasę. Wystarczy stacja odbiorcza/odbiorcza, do której będzie mógł wjechać robot mobilny, oraz odpowiednie wyposażenie urządzenia – w przypadku VERSABOTów będzie to moduł Lift.

Po zadokowaniu robot podnosi paletę i kieruje ją do miejsca wskazanego na mapie jako punkt docelowy. Oczywiście po opuszczeniu stacji opuszcza paletę na siebie. Wspomniane wcześniej skanery laserowe i kamery pozwalają mu precyzyjnie wjechać na stację i wykryć, czy w miejscu zrzutu znajdują się już jakieś produkty. Jeśli są, to poczeka aż stacja będzie wolna lub przejdzie do innej (zależnie od wprowadzonego programu i wydanych robotowi poleceń). W końcu dokuje, zostawia paletę na platformie i idzie po kolejną.

 

VERSABOT transportujący bitterbox poza terenem zamkniętym

 

Holowanie wózka

VERSABOTy wyposażone w moduł automatycznego sprzęgu mogą być wykorzystywane do holowania różnego rodzaju podestów ruchomych i wózków (np. paletowych, kabinowych czy gitterboxów). Dzięki standaryzowanemu interfejsowi możemy holować różne wózki za pomocą tej samej jednostki.

VERSABOT (czyli autonomiczny robot mobilny) wjeżdża pod wózek lub platformę mobilną, na której jest umieszczony w punkcie odbioru (wykrywany przez kamery) i po sprzężeniu dostarcza ładunek w określone miejsce. Po dotarciu na miejsce odłącza ładunek i wraca po kolejny.

 

autonomiczny robot mobilny (VERSABOT) ze specjalnym wózkiem rolkowym

 

Podpora dla przenośników rolkowych

Moduł stałego sprzęgu pozwala na podłączenie VERSABOT-a m.in. do specjalnego wózka wyposażonego w zautomatyzowane rolki. Przeznaczony jest do przenoszenia ciężkich ładunków pobieranych bezpośrednio z linii produkcyjnej wykorzystującej przenośniki rolkowe i przekazywania ich na podobne przenośniki taśmowe w magazynie.

AMR z tym modułem może również holować inne specjalistyczne wózki, np. do transportu wieszaków między komórkami produkcyjnymi lub do wymiany palet między liniami produkcyjnymi.

 

Dlaczego powinieneś przyjąć autonomiczne roboty mobilne?

Nawet pojedynczy autonomiczny robot mobilny może przynieść Twojej firmie znaczące korzyści. Oto kilka przykładów tego, co wprowadzenie autonomicznych komponentów robotów mobilnych może zrobić dla fabryki:

 

  • Automatyzacja Intalogistyki – robotyka mobilna sprawia, że przepływ zasobów i produktów jest zawsze płynny – wszystko jest dostarczane na czas i nie wymaga stałego nadzoru ani interwencji człowieka.
  • Elastyczność – oprogramowanie robotów AMR umożliwia wykorzystanie ich do najróżniejszych zadań i w czasie rzeczywistym wyznaczać im nowe zadania, dostosowując ich pracę do aktualnych potrzeb zakładu. Dzięki temu można szybko reagować na niespodziewane wydarzenia w przestrzeni magazynowej czy zapobiegać przestojom w trakcie przerw pracowników.
  • Możliwość ciągłej pracy obiektu – jedynym ograniczeniem automatycznego wózka transportowego jest pojemność baterii – nie potrzebuje on przerw, snu, ani urlopu. Dzięki automatyzacji procesów, fabryki mogą działać nieprzerwanie praktycznie przez cały rok. Wracając jednak do kwestii baterii – większość nowoczesnych urządzeń AMR jest wyposażona w źródło zasilania pozwalające na sześć do ośmiu godzin ciągłej pracy (czyli mniej więcej jedną zmianę roboczą). Dzięki automatycznym stacjom ładowania robot będzie się ładował, gdy poziom energii spadnie do określonego poziomu lub podjedzie na szybkie ładowanie w okresach przestoju.
  • Niskie koszty – jednym z najczęściej powtarzanych argumentów przeciwko robotom jest ich wysoki koszt. W rzeczywistości jednak zakup i koszt wdrożenia robota w obiekcie to wydatek porównywalny (a często nawet niższy) z kosztem zatrudnienia pracownika. Dzięki wysokiej wydajności większość modeli zwraca się w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Niektóre koszty możemy znacznie ograniczyć lub całkowicie wyeliminować (np. oświetlenie hali produkcyjnej – roboty mobilne mogą bez przeszkód pracować w ciemności).
  • Wyższy poziom bezpieczeństwa – dzięki zastosowanym rozwiązaniom technicznym wózki AMR charakteryzują się znacznie wyższym poziomem bezpieczeństwa niż np. wózki widłowe. Nie będą wpadać na żadne przeszkody ani regały w magazynie, nie przekroczą wagi ładunków, ani nie zahaczą o przechodzące osoby. Autonomiczny robot mobilny (AMR) może nawet bezpiecznie transportować zakaźne próbki laboratoryjne dzięki zaawansowanym możliwościom unikania kolizji

 

Autonomiczne roboty mobilne (AMR) – podsumowanie

Wdrożenia technologii robotycznych, a zwłaszcza AMR, otwierają ogromne możliwości – już jeden robot pozwala firmie np. skrócić czas dotarcia produktów do magazynu lub sprawniej osiągnąć cel produkcyjny. Autonomiczne roboty mobilne to niezaprzeczalnie przyszłość całego przemysłu – pozwalają nam łączyć pracę maszyn i ludzi na jednym obszarze bez obaw o naruszenie bezpieczeństwa czy poważne urazy. Ponadto mogą one samodzielnie poruszać się po swoim otoczeniu, z łatwością wykonywać powtarzalne zadania, a także wykorzystywać zaawansowane technologie, takie jak uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja, do planowania alternatywnej trasy „w locie” w przypadku niespodziewanej przeszkody (autonomiczna nawigacja). Dzięki modułowym rozwiązaniom roboty mogą wykorzystywać różne narzędzia, np. manipulatory mobilne. Dzięki otwartym, modułowym zestawom do tworzenia oprogramowania i najnowocześniejszym rozwiązaniom informatycznym można je bez wysiłku dopasować do potrzeb danej firmy.