Всестранно автономно мобилно роботизирано устройство (AMR) за интелигентни складове и фабрики

1. Общ преглед на решението​

Това решение е проектирано, за да постигне автоматизиран, точен и ефективен транспорт на рафтове или материали в складски сценарии. Този робот интегрира напреднал многоосов систем за мобилност, интелигентен механизъм за издигане и завъртане, адаптивно устройство за заключване на товара и комплексна система за възприемане на околната среда. Може лесно да бъде интегриран в автоматизирани складове и умни фабрики, значително подобрявайки логистичната ефективност, докато намалява трудовите разходи и оперативните рискове.

​II. Състав на системата и основни технологии​

Транспортният робот се състои предимно от четири основни системи: Подвижно шаси, Устройство за завъртане и издигане, Адаптивно устройство за заключване и Интегрирана контролна система.

​1. Подвижно шаси: Бързо многонаправлено движение и стабилно носене на товар​

Шасито служи като подвижна основа на робота, с високопрочна квадратна базова плочка, интегрирана с тялото за конструктивна издръжливост.

• ​Многоосов систем за мобилност:​​ Оборудван с четири независимо управляеми сборки на колела Mecanum. Всяко колело е задвижвано от независим двигател, давайки на робота пълни многонаправлени движения - напред/назад, странично, диагонално и 360° завъртане на място, предоставяйки изключителна маневреност в ограничен пространства.
• ​Подобрен амортизационен систем:​​ Две диагонално противоположни опори на колела са оборудвани с високопроизводителни амортизатори. Тези устройства използват артикулирана структура, комбинирана с водещи механизми (цилиндър + водеща колона) и използват цилиндрични пружини като демпфери, ефективно абсорбиращи вибрации, причинени от неравномерни подове, за осигуряване на крайна стабилност при пътуване и операции за издигане.
• ​Безопасност и допълнителен дизайн:​​ Разполага с предни и задни бампери за физическа защита. Върху тялото има достъпни отвори за механизма за издигане. Окна за охлаждане и светлинно-прозрачни панели са проектирани над колелата, обслужващи охлаждането на двигателя и осигуряващи вътрешна осветителна система за поддръжка.

​2. Устройство за завъртане и издигане: Точно издигане и регулиране на ъгъла​

Това устройство действа като "изпълнителна ръка" на робота, вертикално инсталирано в шасито, отговарящо за издигане и регулиране на товара.

• ​Двуосов дизайнерски проект:​​ Функционира според принципа на "винт-гайка", контролиран от два независими двигателя:
• ​Двигател за издигане:​​ Задвижва гредата за издигане, която се свързва с греда за издигане, монтирана на долния край на винта, причинявайки винта да се завърти. Това завъртане задвижва гайката на винта за точно вертикално издигане.
• ​Двигател за завъртане:​​ Задвижва гредата за завъртане, която се свързва с греда за завъртане, интегрирана с гайката на винта. Това задвижва горната издигаща плочка да извършва 360° непрекъснато завъртане.
• ​Функционална интеграция:​​ Способно да издига рафтове до определена височина и да регулира техния ъгъл във въздуха, перфектно интерфециращо с места за съхранение на различни височини и ориентации, значително разширявайки оперативния диапазон.

​3. Адаптивно устройство за заключване: Интелигентно разпознаване и надеждно заключване​

Това устройство е инсталирано във фиксираната рама, използвано за автоматично разпознаване и заключване на рафта преди и след издигането.

• ​Адаптивна структура:​​ Използва опорна рама и адаптивна рама, обе с триъгълни кутийни структури, свързани чрез вертикални плъзгащи се. Адаптивната рама може да плава вертикално, осигурявайки конформален контакт с рафта при взаимодействие.
• ​Електромагнитно заключване:​​ Адаптивната рама е оборудвана с два електромагнита със сферични глави, позволяващи 360° свободно завъртане. Това осигурява максимална площ на контакт с рафта за сигурно и надеждно закрепване. Електромагнитите минават през достъпни отвори в панела на вратата на рамата, за да функционират.
• ​Точно детектиране:​​ Оборудвано с ограничителни ключове и близостни сензори, за точно детектиране на относителното положение при приближаване към рафта, насочвайки шасито за финално подравняване и осигурявайки безгрешен процес на заключване.

​4. Интегрирана контролна система и мрежа за възприемане​

Контролерът, служещ като "мозък" на робота, е интегриран във тялото, координирайки всички действия.

• ​Комплексно възприемане:​​
• ​Глубина камера:​​ Използва се за идентифициране на точната 3D позиция на рафта, насочвайки началното позициониране на робота.
• ​LiDAR:​​ Монтиран на предната страна на фиксираната рама, позволява масивно предно детектиране на пречки и картографиране/навигация, основано на SLAM.
• ​Мулти-модален сензорен масив:​​ Ултразвукови и фотоелектрични сензори са смесени от двете страни на тялото. Чрез анализиране на промените в показанията на сензорите, системата може да идентифицира пречки с различни размери, предоставяйки допълнителна защита за близкоразстоянни слепи зони.
• ​Човек-машинна интеракция (HMI):​​ Включва бутони за спиране в случай на авария и индикаторни лампи за състояние, за осигуряване на безопасност при операциите и реално време показване на състоянието на оборудването.

​III. Интелектуален работен процес​

1. ​Назначаване на задачи и позициониране:​​ След получаване на командата от системата, роботът се придвижва към целевата зона на рафтовете, използвайки LiDAR. Точно финално позициониране се постига чрез камерата за глубина.
2. ​Точно подравняване и калибриране:​​ Роботът се придвижва под рафта. Сензорите на адаптивното устройство за заключване се активират, правейки фини корекции, за да се осигури оптимално подравняване с рафта.
3. ​Адаптивно заключване:​​ След подравняването, електромагнитите се зареждат, здраво закрепвайки определени точки на рафта, закрепвайки товара.
4. ​Издигане и регулиране на ъгъла:​​ Устройството за завъртане и издигане се активира. Двигателят за издигане гладко издига рафта от земята. След това, двигателът за завъртане регулира ъгъла на рафта, както е необходимо за дестинацията.
5. ​Интелектуален транспорт:​​ Роботът пренася рафта по планувания маршрут към дестинацията. Активно избягване на пречки се извършва през цялото време, използвайки LiDAR и сензорен масив.
6. ​Разтоварване и връщане:​​ При достигане на целевата точка, устройството за издигане снижава рафта на място, и електромагнитите се деактивират и освобождават. Роботът след това продължава към следващата задача или се връща в зоната за изчакване.

​IV. Съкратен обзор на основните предимства​

• ​Абсолютна гъвкавост:​​ Многоосовото подвижно шаси позволява гъвкаво движение във всяка посока, значително намаляващо радиуса на завоя и подобряващо използването на пространството и оперативната ефективност.
• ​Висока интелигентност:​​ Интегрира дълбоко зрение, LiDAR и множество сензори, за да постигне автоматизация на целия процес от идентификация и позициониране до хващане и избягване на пречки, предлагайки висока степен на интелигентност.
• ​Изключителна стабилност:​​ Уникалният дизайн на амортизацията ефективно филтрира тласъци, комбиниран с метода на електромагнитно заключване, осигурява стабилен транспорт без съвпадения за ценни или хрупки товари.
• ​Мощна функционалност:​​ Интегрира мобилност, издигане и завъртане в един агрегат, позволявайки на една машина да се справя с множество задачи и да покрива нужди за дългопътен, многонаправлен транспорт в комплексни складски условия.
• ​Следна интеграция с автоматизация:​​ Стандартизираните интерфейси на контролната система позволяват лесна интеграция с горните системи за управление на складовете (WMS) и системи за контрол на складовете (WCS), правейки я идеално решение за създаване на "безлюден" фабрики и автоматизирани системи за съхранение.