Robot Móbil Autónomo Multidireccional (AMR) para Almacenes Inteligentes y Fábricas

1. Visión xeral da solución

Esta solución está deseñada para lograr o transporte automatizado, preciso e eficiente de estantes ou materiais en escenarios de almacén. Este robot integra un sistema de movilidade multidireccional avanzado, un mecanismo inteligente de elevación e rotación, un dispositivo de bloqueo de carga adaptativo e un sistema comprensivo de percepción ambiental. Pode integrarse de forma transparente en almacéns automatizados e fábricas intelixentes, mellorando significativamente a eficiencia logística mentres se reducen os custos laborais e os riscos operativos.

II. Composición do sistema & Tecnoloxías centrais

O robot de transporte consta principalmente de catro sistemas centrais: o Chasis Móbil, o Dispositivo de Elevación Rotativa, o Dispositivo de Bloqueo Adaptativo e o Sistema de Control Integrado.

1. Chasis Móbil: Movilidade áxil multidireccional & Carga estable

O chasis serve como base móbil do robot, con unha base cadrada de alta resistencia integrada no corpo para robustez estrutural.

• Sistema de movilidade multidireccional: Equipado con catro ensamblaxes de rodas Mecanum independentemente propulsadas. Cada roda está propulsada por un motor independente, conferindo ao robot capacidades de movemento omnidireccional completas - adiante/atrás, lateral, diagonal e rotación in situ de 360º - proporcionando manobrabilidade excepcional en espazos confinados.
• Sistema de absorción de choques mellorado: Dous soportes de roda opostos en diagonal están equipados con amortiguadores de alto rendemento. Estes dispositivos utilizan unha estructura articulada combinada con mecanismos de guía (manga + columna de guía) e empregan molas cilíndricas como elementos de amortiguación, absorbendo eficazmente as vibracións causadas por suelos irregulares para asegurar estabilidade extrema durante o desprazamento e as operacións de elevación.
• Deseño de seguridade & auxiliar: Inclúe parachoques frontais e traseiros para protección física. A parte superior do corpo inclúe orificios de acceso para o mecanismo de elevación. As ventanas de dissipación de calor e os paneis translúcidos están deseñados sobre as rodas, atendendo ao refrixeramento dos motores e proporcionando iluminación interna para a mantemento.

2. Dispositivo de elevación rotativa: Elevación precisa & axuste de ángulo

Este dispositivo actúa como o "brazo executivo" do robot, instalado verticalmente dentro do chasis, responsable da elevación e axuste da carga.

• Deseño de dobre propulsión: Funciona segundo o principio de transmisión "tornillo sin fin-tuerca", controlado por dous motores independentes:
• Motor de elevación: Propulsa a roda dentada de elevación, que se engrena con un anel de roda dentada montado na parte inferior do tornillo sin fin, facendo que o tornillo sin fin gire. Esta rotación impulsa a tuerca do tornillo sin fin para a elevación vertical precisa.
• Motor de rotación: Propulsa a roda dentada de rotación, que se engrena con un anel de roda dentada integrado na tuerca do tornillo sin fin. Esto impulsa a placa de elevación superior para realizar unha rotación continua de 360º.
• Integración funcional: Capaz de elevar estantes a unha altura especificada e axustar o seu ángulo no aire, interfaz perfectamente con ubicacións de almacenamento de diferentes alturas e orientacións, expandindo enormemente o alcance operativo.

3. Dispositivo de bloqueo adaptativo: Reconocemento intelixente & bloqueo fiable

Este dispositivo está instalado dentro do marco fixo, usado para identificar e bloquear automaticamente a estante antes e despois da elevación.

• Estructura adaptativa: Emprega un soporte e un marco adaptativo, ambos con estructuras de caixa triangular, conectados por corredores verticais. O marco adaptativo pode flotar verticalmente, asegurando un contacto conformal coa estante ao engadirse.
• Bloqueo electromagnético: O marco adaptativo está equipado con dous electroimanes con conexión de cabeza esférica, permitindo unha rotación libre de 360º. Isto asegura unha área de contacto de superficie máxima coa estante para unha fixación segura e fiable. Os electroimanes exténdense a través de orificios de acceso no panel da porta do marco para operar.
• Detección precisa: Equipado con interruptores de límite e sensores de proximidade para detectar precisamente a posición relativa ao acercarse á estante, guiando o chasis para a alineación final e asegurando un proceso de bloqueo infalible.

4. Sistema de control integrado & rede de percepción

O controlador, que actúa como o "cérebro" do robot, está integrado dentro do corpo, coordinando todas as accións.

• Percepción comprensiva:
• Cámara de profundidade: Usada para identificar a posición 3D precisa da estante, guiando a posicionación inicial do robot.
• LiDAR: Montado no lado frontal do marco fixo, permite a detección de obstáculos a gran escala e a navegación/mapeo basada en SLAM.
• Conxunto de sensores multimodal: Sensores ultrasonicos e fotoeléctricos están mezclados en ambos os lados do corpo. Ao analizar os cambios nas lecturas dos sensores, o sistema pode identificar obstáculos de diferentes tamaños, proporcionando protección suplementaria para puntos cegos de curto alcance.
• Interacción humana-máquina (HMI): Inclúe botóns de parada de emergencia e luces indicadoras de estado para asegurar a seguridade operativa e proporcionar unha visualización de estado do equipo en tempo real.

III. Flujo de traballo intelixente

1. Asignación de tarefas & posicionamento: Ao recibir un comando do sistema, o robot navega ata a área de destino da estante utilizando LiDAR. A posicionamento final preciso realiza-se utilizando a cámara de profundidade.
2. Alineación e calibración precisas: O robot moveuse baixo a estante. Os sensores do dispositivo de bloqueo adaptativo activan, realizando axustes finos para asegurar a alineación óptima coa estante.
3. Bloqueo adaptativo: Despois da alineación, os electroimanes son energizados, adheríndose firmemente a puntos designados na estante, asegurando a carga.
4. Elevación & axuste de ángulo: O mecanismo de elevación rotativa activa. O motor de elevación eleva suavemente a estante do suelo. Subsequentemente, o motor de rotación axusta o ángulo da estante conforme require o destino.
5. Transporte intelixente: O robot transporta a estante ao longo do percorrido planeado ata o destino. A evitación activa de obstáculos realiza-se durante todo o percorrido utilizando LiDAR e o conxunto de sensores.
6. Descarga & retorno: Ao chegar ao punto de destino, o mecanismo de elevación baixa a estante no lugar, e os electroimanes desenerxizan e liberan. O robot procede entón á seguinte tarefa ou retorna á área de espera.

IV. Resumo das vantaxes centrais

• Flexibilidade extrema: O chasis de movilidade omnidireccional permite un movemento flexible en calquera dirección, reducindo significativamente o raio de giro e mellorando a utilización do espazo e a eficiencia operativa.
• Alta intelixencia: Integra visión de profundidade, LiDAR e múltiples sensores para lograr a automatización de todo o proceso, desde a identificación e posicionamento ata a prensa e a evitación de obstáculos, ofrecendo un alto grao de intelixencia.
• Estabilidade excepcional: O deseño único de absorción de choques filtra eficazmente os golpes, combinado co método de bloqueo electromagnético, asegurando un transporte estable sen desprazamentos para mercadorías valiosas ou fráxiles.
• Funcionalidade poderosa: Integra funcións de movilidade, elevación e rotación nunha única unidade, permitindo que unha máquina maneje múltiples tarefas e cubra necesidades de transporte a longa distancia e multi-destino en entornos de almacén complexos.
• Integración de automatización transparente: Interfaces de sistema de control estandarizadas perminten unha fácil integración cos Sistemas de Xestión de Almacén (WMS) e Sistemas de Control de Almacén (WCS) superiores, facendo desta unha solución ideal para construír fábricas "sen luz" e sistemas de almacenamento automatizados.