智能移動(dòng)機(jī)器人(AMR)自主導(dǎo)航,還可以避開(kāi)障礙物或人。
諸如智能工廠(chǎng)和日益增長(zhǎng)的變體多樣性等趨勢(shì)要求有一個(gè)靈活的材料流。因此,用于內(nèi)部物流和生產(chǎn)的移動(dòng)運(yùn)輸平臺(tái)正在上升。市場(chǎng)上有各種方法。一方面是無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)(DTS),另一方面是自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)。有什么區(qū)別?什么是適合的地方?概述。
移動(dòng)物流和運(yùn)輸系統(tǒng)的持續(xù)繁榮從國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)的數(shù)字中可以看出。根據(jù)這些,自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AGV)和移動(dòng)機(jī)器人的安裝數(shù)字在兩年內(nèi)從2018年的52000個(gè)增長(zhǎng)到2020年的114000個(gè)。IFR還認(rèn)為,每年的銷(xiāo)售增長(zhǎng)持續(xù)強(qiáng)勁,達(dá)到40%或以上。
對(duì)于IFR(國(guó)際機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì))來(lái)說(shuō),這種移動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人和自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)(AGV)屬于專(zhuān)業(yè)服務(wù)機(jī)器人的范疇。IFR總裁Milton Guerry說(shuō):"對(duì)制造過(guò)程中的物流專(zhuān)業(yè)服務(wù)機(jī)器人的投資很快就會(huì)得到回報(bào)"。假設(shè)24小時(shí)運(yùn)行,對(duì)物流服務(wù)機(jī)器人的投資可以在兩到三年內(nèi)收回成本,通常要快得多"。
內(nèi)部物流司機(jī)
但AGV和移動(dòng)機(jī)器人的熱潮從何而來(lái)?強(qiáng)勁需求的主要驅(qū)動(dòng)力是在非常不同領(lǐng)域的物流應(yīng)用。從電子商務(wù)托運(yùn)人到醫(yī)院,再到工業(yè)的經(jīng)典內(nèi)部物流。這是因?yàn)檠b配和制造過(guò)程的自動(dòng)化通常在工業(yè)中已經(jīng)非常累了。相比之下,物流和材料供應(yīng)方面仍有很大的節(jié)約潛力。
此外,如今用于生產(chǎn)補(bǔ)貨的倉(cāng)庫(kù)(由于差異很大)往往需要比實(shí)際生產(chǎn)線(xiàn)更大的空間。因此,AGV和移動(dòng)機(jī)器人越來(lái)越多地將零件從倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)運(yùn)輸?shù)窖b配線(xiàn)。或者他們把成品部件從生產(chǎn)中帶到倉(cāng)庫(kù),或帶到鄰近大樓的質(zhì)量保證部門(mén)。
但需求也在制造業(yè)之外增長(zhǎng):自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AGV)繁榮背后的驅(qū)動(dòng)力是診所和醫(yī)院的物流解決方案,以及電子商務(wù)公司的倉(cāng)儲(chǔ)解決方案。Zalando收購(gòu)了移動(dòng)機(jī)器人專(zhuān)家Magazino的股份,這不是沒(méi)有道理的。
靈活的工廠(chǎng)是一種驅(qū)動(dòng)力
除內(nèi)部物流外,靈活的工廠(chǎng),即工業(yè)4.0的智能工廠(chǎng),也是移動(dòng)機(jī)器人和AGV的主要驅(qū)動(dòng)力。這里的先驅(qū)者再一次是汽車(chē)制造商。在汽車(chē)生產(chǎn)中,對(duì)多種變體的需求和更大的靈活性,使得AGV在汽車(chē)車(chē)身制造方面很有意義,例如。AGV技術(shù)已經(jīng)在變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)制造方面建立了自己的地位。
這是因?yàn)樵絹?lái)越小的批量和越來(lái)越多的變體所帶來(lái)的挑戰(zhàn),已經(jīng)不能用僵化的工藝和生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)應(yīng)對(duì)。這個(gè)想法:汽車(chē)車(chē)身或發(fā)動(dòng)機(jī)不是在裝配線(xiàn)上移動(dòng),而是在移動(dòng)的機(jī)器人平臺(tái)上穿過(guò)工廠(chǎng),總是前往正確的生產(chǎn)島。AGV在電動(dòng)車(chē)部件的生產(chǎn)中也很受歡迎,例如,將電池從一個(gè)站點(diǎn)運(yùn)送到另一個(gè)站點(diǎn)。
這種高度靈活的生產(chǎn),即傳統(tǒng)的裝配線(xiàn)被移動(dòng)機(jī)器人或AGV單元所取代(它們將產(chǎn)品準(zhǔn)確帶到要加工的地方),也被稱(chēng)為矩陣生產(chǎn)。奧格斯堡的庫(kù)卡公司也建立了這樣一個(gè)矩陣生產(chǎn)的例子。
AGVs或AMR?
除了經(jīng)典的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AGV),新一代的自主移動(dòng)機(jī)器人也正在進(jìn)入市場(chǎng),特別是與靈活的智能工廠(chǎng)有關(guān)。但這里究竟有什么區(qū)別呢?好吧,基本上,移動(dòng)機(jī)器人的任務(wù)與AGV的任務(wù)非常相似:就是把東西從A點(diǎn)運(yùn)送到B點(diǎn),AGV的工作方式非常不同。然而,AGV和移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行的方式在細(xì)節(jié)上是不同的。
經(jīng)典的無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)通常是由軌道引導(dǎo)的。因此,它們使用永久安裝的基礎(chǔ)設(shè)施(如電線(xiàn)或路標(biāo))來(lái)尋找自己的道路。根據(jù)環(huán)境條件,使用光學(xué)、磁學(xué)或感應(yīng)式引導(dǎo)系統(tǒng)。或者AGV使用攝像頭、霍爾傳感器或天線(xiàn)來(lái)檢測(cè)它是否仍在正確的路徑上。這些軌道引導(dǎo)的運(yùn)輸系統(tǒng)一般被稱(chēng)為無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)(AGV)。單獨(dú)的移動(dòng)平臺(tái)被稱(chēng)為無(wú)人駕駛運(yùn)輸車(chē)(AGV)。在英語(yǔ)中,整個(gè)事情被稱(chēng)為自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AGV)。
除了這些軌道導(dǎo)航系統(tǒng),現(xiàn)在市場(chǎng)上還有新一代的自主導(dǎo)航車(chē)輛,它們被提供為自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)、自主智能車(chē)輛(AIV)或移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人(MIR)。目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的指定;這些通常是制造商使用的營(yíng)銷(xiāo)術(shù)語(yǔ)。然而,自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)這一術(shù)語(yǔ)似乎正在被接受。
AMR的優(yōu)勢(shì)
這種智能移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)是:它不需要基礎(chǔ)設(shè)施,但可以完全自主地進(jìn)行導(dǎo)航。因此,它不受預(yù)定路線(xiàn)的約束,而是完全靈活地尋找路線(xiàn)。這樣做,它也能避開(kāi)障礙物或人。為了做到這一點(diǎn),自主移動(dòng)機(jī)器人用傳感器(如激光傳感器或攝像頭)記錄其周?chē)沫h(huán)境,然后根據(jù)安裝時(shí)教給它的周?chē)h(huán)境地圖計(jì)算出最佳路線(xiàn)。
一個(gè)生動(dòng)的形象說(shuō)明了這一點(diǎn):"自主移動(dòng)機(jī)器人就像一輛出租車(chē),如果遇到交通堵塞,它可以避開(kāi)障礙物并選擇新的路線(xiàn)。相比之下,車(chē)道引導(dǎo)的AGV更像火車(chē)或電車(chē),只能遵循預(yù)定的路徑。"
什么是適合的地方?
然而,即使在傳統(tǒng)的AGV領(lǐng)域,自由導(dǎo)航也變得越來(lái)越普遍,因此AGV和AMR之間的明確劃分也變得越來(lái)越模糊。此外,軌道導(dǎo)航AGV的優(yōu)勢(shì)是它們?cè)谑袌?chǎng)上已經(jīng)建立,并提供非常強(qiáng)大的導(dǎo)航。
德國(guó)弗勞恩霍夫IPA的服務(wù)機(jī)器人專(zhuān)家Kai Pfeiffer說(shuō):"軌道導(dǎo)航AGV在今天仍有其合理性--盡管有許多關(guān)于多功能性的呼吁。準(zhǔn)確地將移動(dòng)運(yùn)輸解決方案與應(yīng)用相匹配是至關(guān)重要的。通過(guò)更自由的導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)更多的自主權(quán)本身并不是目的,而是應(yīng)該在應(yīng)用需要時(shí)使用。“
Pfeiffer的建議是:"如果經(jīng)典的內(nèi)部物流中的所有東西基本上都是固定不動(dòng)的,例如,倉(cāng)庫(kù)和裝配工作站總是在同一個(gè)地方,那么軌道引導(dǎo)的AGV就絕對(duì)足夠了。另一方面,靈活的機(jī)器連接,以及靈活的裝配線(xiàn)是自主導(dǎo)航的良好應(yīng)用領(lǐng)域"。
另一個(gè)問(wèn)題是有效載荷:經(jīng)典的AGV平臺(tái)通常可以應(yīng)對(duì)數(shù)噸的重量。新的智能移動(dòng)機(jī)器人最初主要能夠運(yùn)輸較低的重量,現(xiàn)在已經(jīng)從下面接近了噸級(jí)和歐式托盤(pán)的范圍。
移動(dòng)平臺(tái)和機(jī)器人的結(jié)合
AGV和移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境的最新熱潮是將自走式移動(dòng)平臺(tái)與置于上面的工業(yè)機(jī)器人或cobot相結(jié)合的趨勢(shì)。然后,這種"移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人"可用于自動(dòng)化送貨和取貨服務(wù)、機(jī)器的裝載和卸載。或者移動(dòng)平臺(tái)上的機(jī)器人可以在工件上執(zhí)行簡(jiǎn)單的裝配任務(wù),而它仍然在從A到B的過(guò)程中。
許多機(jī)器人供應(yīng)商已經(jīng)接受了這個(gè)想法。例如,庫(kù)卡公司從2018年年中開(kāi)始提供適合工業(yè)的系列產(chǎn)品,即KMR iiwa(移動(dòng)平臺(tái)KMP 200與Cobot LBR iiwa的組合)。
史陶比爾正通過(guò)Helmo來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法,它結(jié)合了一個(gè)移動(dòng)的WFT平臺(tái)和一個(gè)史陶比爾TX2機(jī)器人。在兄弟公司史陶比爾電氣連接器,Helmo移動(dòng)機(jī)器人助手已經(jīng)在連接器組裝中工作。
歐姆龍也在研究協(xié)作機(jī)器人和移動(dòng)平臺(tái)的結(jié)合,并為此將Techman的TM-Cobot與自己LD系列的自主移動(dòng)機(jī)器人相結(jié)合。
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