在物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和工業(yè) 4.0 時(shí)代，內(nèi)部物流發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。高效生產(chǎn)的關(guān)鍵因素是貨物和材料的精確運(yùn)輸。Evocortex 的移動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)以非凡的方式完成了這項(xiàng)任務(wù)。實(shí)施創(chuàng)新技術(shù)概念的另一個(gè)決定性因素是所用 FAULHABER 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率密度。

如今，“生產(chǎn)”已成為“復(fù)雜”的代名詞。它越來(lái)越經(jīng)常根據(jù)個(gè)別客戶(hù)的指導(dǎo)方針進(jìn)行。由于與物聯(lián)網(wǎng)的集成，即使在完全自動(dòng)化的情況下，也可以生產(chǎn)一系列只有一件。如此大量的變體需要緊密聯(lián)鎖，同時(shí)需要非常靈活的過(guò)程。正確的零件和組件，幾乎無(wú)限數(shù)量的組合，必須在正確的時(shí)間在正確的生產(chǎn)站準(zhǔn)備好。

AMR 車(chē)輛的優(yōu)勢(shì)

物料的搬運(yùn)，例如供應(yīng)點(diǎn)和生產(chǎn)系統(tǒng)之間的運(yùn)輸，變得越來(lái)越個(gè)性化。同時(shí)，它必須是完全自動(dòng)化的。在這種情況下，移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，在業(yè)界被稱(chēng)為自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR)，在世界各地的倉(cāng)庫(kù)和生產(chǎn)車(chē)間中獲得優(yōu)勢(shì)。

這一細(xì)分市場(chǎng)是總部位于德國(guó)紐倫堡的 Evocortex 初創(chuàng)公司的重點(diǎn)，該公司于 2016 年與經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)器人專(zhuān)家合作成立。該公司與鄰近的技術(shù)學(xué)校 (Technische Hochschule Nürnberg) 和其他教育和研究機(jī)構(gòu)緊密相連，以全新的 AMR 概念進(jìn)入市場(chǎng)。除了產(chǎn)品，公司還提供滿(mǎn)足現(xiàn)代物流要求的創(chuàng)新解決方案。

傳統(tǒng)的 AMR 系統(tǒng)通常需要在跟蹤甚至對(duì)流程進(jìn)行技術(shù)修改方面進(jìn)行空間調(diào)整，總經(jīng)理 Hubert Bauer 解釋說(shuō)。-除其他事項(xiàng)外，還需要光學(xué)標(biāo)記以確保輸送機(jī)的正確方向，并且路徑和交叉口必須具有特定的尺寸和曲線半徑。我們想創(chuàng)造能夠適應(yīng)客戶(hù)需求的運(yùn)輸機(jī)器人，而不是相反。

憑借對(duì)地板形狀的記憶，精確識(shí)別位置

Evocortex 自主移動(dòng)機(jī)器人 (AMR) 無(wú)需任何輔助系統(tǒng)即可確定其位置并找到正確的路徑。他們根據(jù)大廳地板的不平整度來(lái)確定自己的方向。這種不規(guī)則現(xiàn)象甚至出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)光滑的混凝土地板上。它們由高分辨率機(jī)器人相機(jī)捕獲。攝像頭位于傳送帶的底部，能夠捕捉 10 x 10 厘米的圖像，并使用其中的數(shù)據(jù)從大廳地板上創(chuàng)建相當(dāng)于“指紋”的圖像。這個(gè)創(chuàng)新系統(tǒng)的核心是我們的本地化模塊 (ELM)。

在初始學(xué)習(xí)過(guò)程中，機(jī)器人以網(wǎng)格模式在地板上移動(dòng)。使用復(fù)雜算法從單個(gè)點(diǎn)形成的模式創(chuàng)建非常詳細(xì)的地圖。未來(lái)，一個(gè)自學(xué)習(xí)的人工智能將負(fù)責(zé)這個(gè)過(guò)程。此外，控制器檢查輸送機(jī)自身的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)結(jié)合數(shù)據(jù)，它可以 - 理論上在一平方公里的區(qū)域內(nèi) - 精確到毫米的定位。為此，它只需要三個(gè)識(shí)別點(diǎn)。ELM 系統(tǒng)穩(wěn)定、精確和準(zhǔn)確，即使 50% 的地板被鋸末覆蓋。地板上新形成的永久性劃痕會(huì)添加到地圖中，而消失的元素會(huì)在一段時(shí)間后被移除。

AMR 系統(tǒng)可以選擇在一個(gè)或兩個(gè)正面配備額外的激光雷達(dá)傳感器。它們沿行進(jìn)方向掃描房間并檢測(cè)障礙物——包括那些正在移動(dòng)的障礙物，例如穿過(guò)軌道的人。傳送帶立即停止以確保工人安全。

麥克納姆輪帶來(lái)無(wú)限的機(jī)動(dòng)性

標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輪僅沿與其軸相同的方向運(yùn)行。要使用此類(lèi)輪子精確定位輸送機(jī)，請(qǐng)以與停車(chē)時(shí)相同的方式進(jìn)行操作。為了避免這種情況，Evocortex 的設(shè)計(jì)師決定使用 Mecanum 車(chē)輪。車(chē)輪沒(méi)有封閉的運(yùn)行表面 - 相反，桶形滾輪圍繞其周邊放置。它們與車(chē)輪的軸線成 45 度角連接，并且可以圍繞自身軸承的傾斜軸線旋轉(zhuǎn)。選擇滾子的形狀、尺寸和間距，以提供具有連續(xù)滾動(dòng)表面的輪子。

轉(zhuǎn)動(dòng)麥克納姆輪時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)分力：在整個(gè)車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)方向上和與該方向成直角。由此產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)方向位于中心：麥克納姆輪“想要”以與軸向方向成 45 度角移動(dòng)。但是，由于滾輪的移動(dòng)性，它不具有方向穩(wěn)定性。如果有額外的力量，可以自由修改車(chē)輪運(yùn)動(dòng)的自我方向。

在 Mecanum 四輪輸送機(jī)中，每個(gè) 45 度角都以 90 度偏移定位。所以每個(gè)輪子都試圖朝不同的方向移動(dòng)。通過(guò)改變各個(gè)輪子的旋轉(zhuǎn)方向和速度，輸送機(jī)可以從其靜止位置沿任何方向引導(dǎo)或轉(zhuǎn)動(dòng)到位。因此，在水平面上，它可以像氣墊船一樣自由移動(dòng)。因此，麥克納姆輪能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)和多向運(yùn)動(dòng)。

以毫米為單位可擴(kuò)展

Evocortex 的 AMR 系統(tǒng)具有另一個(gè)維度的靈活性：幾乎無(wú)限的尺寸選擇。- 如有必要，我們可以以毫米級(jí)精度調(diào)整機(jī)器人以適應(yīng)客戶(hù)的要求 - Hubert Bauer 強(qiáng)調(diào)說(shuō)。- 我們可以實(shí)現(xiàn)從 400 x 480 到 800 x 1200 mm 的任何外部尺寸。

EvoRobot R&D 和 EvoRobot Industrial 系列的產(chǎn)品也大致對(duì)應(yīng)于承重平臺(tái)的外部尺寸。所有技術(shù)元件——傳感器、控制器、千斤頂和輪驅(qū)動(dòng)——都位于平臺(tái)下方。

這種可擴(kuò)展性的一個(gè)關(guān)鍵組件是輪驅(qū)動(dòng)模塊。它位于車(chē)輪的正上方，并與它一起形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立單元。因此，車(chē)輪可以彼此相距任何距離。這種系統(tǒng)的決定性元素是一個(gè)強(qiáng)大且非常小的引擎。

Hubert Bauer 回憶起設(shè)計(jì)階段時(shí)說(shuō)：“我們非常仔細(xì)地研究了市場(chǎng)，以找到滿(mǎn)足該應(yīng)用要求的發(fā)動(dòng)機(jī)，所需的功率密度僅由 FAULHABER 發(fā)動(dòng)機(jī)提供。競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的發(fā)動(dòng)機(jī)缺乏所需的扭矩。“

強(qiáng)大的力量，最小的尺寸

控制

AGV 和 AMR ：控制和導(dǎo)航

乍一看，自動(dòng)導(dǎo)向車(chē) (AGV) 及其進(jìn)化的自動(dòng)駕駛汽車(chē) (AMR) 并沒(méi)有什么不同。分配給他們的任務(wù)也是一樣的。這些車(chē)輛之間的主要區(qū)別在于它們的控制和導(dǎo)航方式。AMR 車(chē)輛領(lǐng)域的更大靈活性意味著它們將成為工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸?shù)奈磥?lái)。

機(jī)器人、裝配和服務(wù)

適用于 AMR 和 AGV 卡車(chē)的 IEI 計(jì)算機(jī)

許多公司越來(lái)越多地決定在倉(cāng)庫(kù)中使用自動(dòng)駕駛汽車(chē)來(lái)執(zhí)行以前只委托給員工的任務(wù)。特別流行的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，不僅在物流公司中，還有移動(dòng)機(jī)器人（AMR）和自動(dòng)駕駛汽（AGV）。

EvoRobot 車(chē)輪模塊配備 3257…CR 或 3272…CR 系列直流電機(jī)。每個(gè)都有一個(gè)IEF3編碼器和一個(gè)38/2 S齒輪，為了保證停車(chē)后車(chē)輪的快速停止和鎖定，車(chē)輪電機(jī)還配備了制動(dòng)器。

由于微型電機(jī)的強(qiáng)大動(dòng)力，EvoRobot 最多可以運(yùn)輸 200 公斤。Hubert Bauer 解釋說(shuō)，很快就會(huì)有更大的負(fù)載。-也可以在高達(dá) 5 度的斜坡上以每秒一米的速度運(yùn)輸。

EvoCarrier 產(chǎn)品線設(shè)計(jì)用于運(yùn)輸小型貨物輸送機(jī)。對(duì)于 AMR 系統(tǒng)的內(nèi)部組件，空間限制甚至比 EvoRobot 更大。與地面的距離不超過(guò) 100 毫米。因此，它適合運(yùn)輸貨物下方的非常小的間隙。兩個(gè)或四個(gè) EvoCarrier 也可以一起運(yùn)輸托盤(pán)或整個(gè)貨架單元。設(shè)計(jì)師選擇了所謂的“平轉(zhuǎn)子電機(jī)” - 4221…BXT 系列無(wú)刷電機(jī)，只有 21 毫米長(zhǎng)。這使得 EvoCarrier 能夠運(yùn)輸裝載總重量高達(dá) 120 公斤的小型載重車(chē) (KLT) 的地面車(chē)輛。

除了功率尺寸比，AMR自走卡車(chē)在運(yùn)行中的一個(gè)重要作用主要是維護(hù)的零需求和持續(xù)運(yùn)行的可靠性。

Hubert Bauer 說(shuō)：“FAULHABER 發(fā)動(dòng)機(jī)超出了我們的使用壽命要求。”他們的下一個(gè)優(yōu)勢(shì)是他們與工業(yè)中常用的所有控制系統(tǒng)的兼容性。FAULHABER 專(zhuān)家還幫助我們確定了批量生產(chǎn)參數(shù)的最佳設(shè)置。