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工业机器人

关于自主移动机器人背后的技术,每个企业所有者都需要了解

  2019年12月24日  

  寻求自动化几乎渗透到每个行业,覆盖了各种规模的企业,旨在提高竞争力并保障员工安全。生产过程自动化是自动化的早期目标。协作机器人在经济适用、运作安全和易于部署方面的完善和提升,促使该自动化技术很快在小中型企业 (SMBs) 得以应用。在看到这些技术带来的快速、可观的投资回报之后,商界领袖现在正在寻求机构中耗时的重复性流程实现自动化。

  主要目标是物料运输。在制造业中,甚至高度自动化的工厂也仍然使用熟练工人手动推动推车,将零部件和系统从一个流程运送到下一个流程。在酒店和医疗保健等其他行业中,工人花费宝贵的时间运送垃圾、床单、待洗或已洗好的衣物或食物,而不是照顾客人、患者或居民。

  在过去,自动导向车 (AGV) 是实现内部运输自动化的唯一选项,但这需要昂贵的固定设施,通常使用固定轨道或嵌入大型工厂地板的传感器。今天的自主移动机器人 (AMR) 提供了出色的灵活性、成本效益和安全性,并且正在以协作机器人手臂改造制造业的相同方式改造物料运输。

  但并非所有 AMR 都是一样的。企业所有者需要了解这些生产力工具背后的技术,以便为他们的特定需求做出最佳决策。Mobile Industrial Robots (MiR) 提供的 AMR 集成了一套关键技术,使这些机器人区别于竞争对手,并在几个关键领域为企业所有者提供了实质性的优势,包括易用性、灵活性、安全性和投资回报 (ROI)。

易用性和灵活性

  AMR 最大的优点之一是其设置、编程和使用速度快、简单、成本低。有了 MiR 机器人,新客户可以使用连接 Wi-Fi 的智能手机、平板电脑或电脑让机器人从其盒子里驶出,让它在一小时之内走完基本路线。为机器人绘制设施地图非常简单,只需下载一个 CAD 文件或者使用机器人基于网络的软件在建筑物中手动“驾驶”AMR 来绘制地图。

  MiR 机器人直观的用户界面使员工在没有任何编程经验的情况下设置机器人并创建任务路线。他们可以很容易地创建机器人禁区,让机器人爬上或爬下坡道,给机器人编程,以启动室内门和电梯。这种易用性是 MiR 机器人灵活性的基础。可轻松更新机器人的任务,也可以根据生产布局的变化修改地图,通常只需几分钟。可以为个别配置文件定制用户界面,以指定各用户的访问和控制级别。该机器人还有一个功能齐全的 REST API,使技术用户能利用标准协议将机器人与现有 ERP 系统集成。由此使机器人能够在全自动化生产环境中工作,ERP 系统可在需要时调用机器人。当与多台机器人及 MiRFleet 软件一起使用时,可以根据位置和可用性对多达 100 台机器人进行管理和优先化。

  额外的灵活性来自于 MiR 的开源实现方法,该方法使企业能针对几乎任何用途定制机器人顶部模块。所有 MiR 机器人均被设计成带有标准安装孔的移动平台。货架或存储箱等常见顶部模块可以很容易地内部建立及安装。顶部模块的其他选项包括传送带、协作机器人手臂、举升器或独一无二的 MiRHook、MiRHook 可以实现推车伸缩和牵引的自动化,以获得更大的有效载荷。从可以携带 100 公斤/220 磅及牵引高达 300 公斤/660 磅的 MiR100 到可以携带 200 公斤/440 磅及牵引高达 500 公斤/1100 磅的 MiR200,客户可以根据各预算和有效载荷要求选择合适的机器人。

  这些机器人几乎适用于任何工作环境。它们具有 ESD 和洁净室认证(MiR200 机器人),是电子、食品和饮料或医疗设备等专业生产环境的理想之选。

  对于企业所有者来说,这种易用性和灵活性是 ROI 的一个关键方面。当业务需求发生变化时,部署、编程和重新部署机器人只需要很少甚至不需要外部帮助。客户拥有机器人的全部所有权,可以很容易地测试新试点计划,改变顶部模块和任务,调整路线,尽可能获得最大的初始投资回报。在大多数情况下,MiR 机器人的回报期通常不到一年。

安全性和导航

  AMR 与 AGV 的一个关键区别在于其能够安全地避绕人和障碍物。AGV 必须遵循固定“轨道”(如嵌入地板的磁条或电线),不能偏离该路线。如果人或物体挡住了轨道,AGV 必须停下来,等待他们移动,然后才能继续行驶。但 AMR 使用传感器和软件进行响应,其方式与汽车导航系统对弯道的响应非常相似。由于机器人最初是根据设施地图编程的,它可以很容易地后退或改变路线,绕过障碍物,有效地完成任务。

  AMR 可以安全地绕过障碍物和人,而 AGV 必须等待障碍物离开它的轨道。

  MiR 机器人包括两台通过 ISO 13849 认证的激光扫描仪,激光扫描仪满足第 3 类 d 级性能的安全标准。两台激光器分别安装在机器人的前后角落,提供 360 度视野。该双激光器方法使机器人能够在遇到无法绕行的障碍物时安全后退,或者探测从后面或侧面接近的人,并根据需要调整路线。机器人的保护区域依赖于机器人的速度。这使得机器人能够安全、缓慢地行驶到非常接近障碍物的地方,当一个人或障碍物接近到数厘米范围内时,机器人就会自动停止。但激光扫描仪只是 MiR 机器人综合安全和导航系统的一部分。

MiR 机器人使用独特的双激光器安全系统提供 360 度视野

  额外的导航帮助由安装在机器人前方的 3D 相机提供,可检测到前方远达 2 米的障碍物,以及距离地面 5 到 80 厘米的障碍物。此外,机器人还加装一个顶部相机,可检测到高度高达 1.8 米的障碍物。由此使机器人能安全地绕过在激光扫描仪的视野以上,但比机器人货架单元或机器人手臂等顶部模块的高度要矮的桌子等。也能避开壁柜、货架或饮水机等其他障碍物。

  与其他 AMR 相比,MiR 机器人中集成的完整的多传感器安全系统技术还提供了明显更平滑的导航,使机器人能更快、更可靠地完成任务,因为当遇到障碍物时,它无需停止或重新规划路线。附加传感器包括用于感测惯性力、加速度和旋转的加速度计和陀螺仪,以及每个轮子上的速度测量编码器,以便精确地反馈给激光扫描仪。安全激光扫描仪、3D 相机、附加继电器和 PLC 将数据输入到一个复杂的规划算法中,以决定机器人是调整路线,还是立即安全停止以免碰撞。

  该机器人也可以很容易地编程来优化导航和安全。在机器人的地图上,只要使用智能手机或平板电脑的触摸屏,就可以简单地标出禁区。其他指令,如定义首选路径或限制机器人在交通繁忙区域的速度,也同样容易编程。工人们通常在机器人不超过他们的步行速度时感到最舒服,但必要时机器人可以以 5.4 公里/小时的速度安全行驶,这对于停车点间距较长时是有利的。该机器人的四周都有一个独特的光条,为了向工作人员传达机器人的状态,可提供颜色提示,同时声音提示(包括嘟嘟声、喇叭声或任何想要的 MP3 或 WAV 文件)也可以很容易地编程。

基于技术知识的业务决策

  有些业务决策可以在不深入了解工具背后的技术的情况下做出,特别是在必须由专业人员集成和管理这些工具的情况下。但是今天的机器人具有易用性、安全性和灵活性的特点,使企业完全拥有所有权,并获得快速的投资回报。企业所有者需要了解这些技术,以便进行有效的比较,并为其特定需求实施最佳方法。

标签:MiR我要反馈
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