רובוט נייד אוטונומי רב כיווני (AMR) עבור מחסנים חכמים וטחנות

1. סקירת הפתרון​

הפתרון מיועד להישג תחבורה אוטומטית, מדויקת ויעילה של מדפים או חומרים בסצנריונים של מחסן. הרובוט מאגד מערכת תנועה רב-כיוונית מתקדמת, מכשיר הרמה והזזה אינטליגנטי, מכשיר נעילה אדפטיבי ומערכת תפיסה סביבתית מקיפה. הוא יכול להתמזג באופן חלק לתוך מחסנים אוטומטיים ומפעלים חכמים, תוך הגדלת יעילות הלוגיסטיקה באופן משמעותי תוך כדי הפחתת עלויות עבודה וסיכונים תפעוליים.

​II. המבנה של המערכת טכנולוגיות עיקריות​

הרובוט השואף בעיקר מורכב מארבע מערכות עיקריות: השדרה הנעה, המכשיר הסובב והמרומם, מכשיר הנעילה האדפטיבי ומערכת הבקרה המשולבת.

​1. השדרה הנעה: תנועה רב-כיוונית גמישה נשיאה יציבה​

השדרה משרתת כבסיס הנע של הרובוט, ומכילה לוח בסיס מרובע חזק משולב עם הגוף לחוזק מבני.

• ​מערכת תנועה רב-כיוונית:​ מצוידת בארבעה סטים עצמאיים של גלגלים Mecanum. כל גלגל מופעל על ידי מנוע עצמאי, מה שנותן לרובוט יכולת תנועה אומנידירקטלית מלאה - קדימה/אחורה, צדדי, אלכסוני והפיכה במקום ב-360° - ומספקת יכולת תמרון יוצאת דופן במרחבים מוגבלים.
• ​מערכת ספיגה משופרת:​ שני מסגרות גלגלים נגדיים הם מצוידים בספיגות ביצועיות גבוהות. המכשירים משתמשים במבנה מתארך בשילוב עם מנגנונים מכוונים (רוכסן + עמוד מכוון) ומשתמשים בקפיצות גליליות כאלמנטי דämpף, ומשפרים את הספיגה של רעידות שנגרמות על ידי קירות לא אחידים כדי להבטיח יציבות קיצונית במהלך נסיעה ופעולות הרמה.
• ​עיצוב בטיחותי ושירותי:​ כולל מגיני פגיעה קדמיים ואחוריים להגנה פיזית. החלק העליון של הגוף כולל חורים גישה עבור המכשיר המרומם. חלונות הפצה חום ולוחות שטוף אור מתוכננים מעל לגלגלים, ומשרתים להקרנה של המנועים ומספקים תאורה פנימית לשירותים.

​2. מכשיר הסיבוב והרמה: הרמה מדויקת והתאמה זוויתית​

המכשיר פועל כ"זרוע המבצעת" של הרובוט, מותקן אנכית בתוך השדרה, אחראי להרמה והזזה של המטען.

• ​עיצוב דו-ניע:​ פועל על עיקרון ההעברה "סcrew-nut", בשליטה על ידי שני מנועים עצמאיים:
• ​מנוע הרמה:​ מפעיל את גלגל ההרמה, המתחבר לשרשרת הרמה המורכבת על הקצה התחתון של הסcrew, מה שגורם לסcrew להסתובב. הסיבוב הזה מפעיל את screw nut להרמה אנכית מדויקת.
• ​מנוע הסיבוב:​ מפעיל את גלגל הסיבוב, המתחבר לשרשרת הסיבוב המורכבת עם screw nut. זה מפעיל את לוח ההרמה העליון לבצע סיבוב רציף ב-360°.
• ​שילוב תפקוד:​ מסוגל להעלות מדפים לגובה מסוים ולהתאים את הזווית שלהם באוויר, התאמה מושלמת למיקומי אחסון שונים בגבהים ובכיוונים, ומאפשר הרחבת טווח פעילות גדול מאוד.

​3. מכשיר נעילה אדפטיבי: זיהוי אינטליגנטי ונעילה מהימנה​

המכשיר מותקן בתוך המסגרת המוצמדת, משמש לזיהוי אוטומטי ונעילה של המדף לפני ואחרי הרמה.

• ​מבנה אדפטיבי:​ משתמש במסגרת תמיכה ומסגרת אדפטיבית, שניהם עם מבנה קופסה משולש, מחוברים על ידי מחליקים אנכיים. המסגרת האדפטיבית יכולה לרחף אנכית, ומבטיחה מגע קונפורמלי עם המדף בעת התקשרות.
• ​נעילה אלקטרומגנטית:​ המסגרת האדפטיבית מצוידת בשני אלקטרומגנטים עם חיבורים ראש כדורי, המאפשרים סיבוב חופשי ב-360°. זה מבטיח שטח מגע מקסימלי עם המדף לנעילה בטוחה ומלאה. האלקטרומגנטים עוברים דרך חורים גישה בדלת המסגרת לפעול.
• ​זיהוי מדויק:​ מצויד במתגים גבול וחיישני קרוב למדוד את המיקום היחסי כאשר מתקרב למדף, מדריך את השדרה לעיצוב סופי ומבטיח תהליך נעילה ללא טעות.

​4. מערכת בקרה משולבת ורשת תפיסה​

המפעיל, המכהן כ"מוח" של הרובוט, מותקן בתוך הגוף, מתאם את כל הפעולות.

• ​תפיסה מקיפה:​​
• ​מצלמת עומק:​ משמשת לזיהוי מיקום 3D מדויק של המדף, מדריך את הרובוט להצבה ראשונית.
• ​LiDAR:​ מותקן על הצד הקדמי של המסגרת המוצמדת, מאפשר זיהוי מכשולים גדולים מלפנים וניווט/מיפוי מבוסס SLAM.
• ​מערך חיישנים מולטי-מודאלי:​ חיישנים אולטרה-סאונד ואופטיים מעורבים משני הצדדים של הגוף. באמצעות ניתוח שינויים בקריאות החיישנים, המערכת יכולה לזהות מכשולים במגוון גדלים, ומספקת הגנה משלימה לאזורים עיוורים בטווח קצר.
• ​הפעלה אדם-מכונה (HMI):​ כולל כפתורי עצירה חירום ומדורי מצב להבטיח בטיחות פעולה ולספק תצוגה בזמן אמת של מצב הציוד.

​III. תהליך עבודה אינטליגנטי​

1. ​הקצאת משימה והצבה:​ עם קבלת פקודה מהמערכת, הרובוט ממקם את עצמו באזור המדף המטרה באמצעות LiDAR. ההצבה הסופית המדויקת מושגת באמצעות מצלמת העומק.
2. ​התאמה מדויקת והתייחסות:​ הרובוט מתקדם מתחת למדף. חיישנים על מכשיר הנעילה האדפטיבי מופעלים, מבצעים התאמות עדינות להבטיח התאמה אופטימלית למדף.
3. ​נעילה אדפטיבית:​ לאחר ההתאמה, האלקטרומגנטים מופעלים, מתאימים נקודות מוגדרות על המדף, ומאבטחים את המטען.
4. ​הרמה והתאמה זוויתית:​ מכשיר הסיבוב והרמה מופעל. מנוע ההרמה מרים חלקית את המדף מעל הקרקע. בהמשך, מנוע הסיבוב משנה את זווית המדף לפי הצרכים של המטרה.
5. ​תחבורה אינטליגנטית:​ הרובוט נושא את המדף לאורך הנתיב המתוכנן למטרה. מניעת מכשולים פעילה מתבצעת לאורך כל הדרך באמצעות LiDAR ומערך החיישנים.
6. ​פירוק והחזרה:​ עם הגעה לנקודת המטרה, מכשיר ההרמה מוריד את המדף למקום, והאלקטרומגנטים מפסיקים את פעילותם ומפרקים. הרובוט ממשיך למשימה הבאה או חוזר לאזור המתנה.

​IV. סיכום יתרונות עיקריים​

• ​מגIBILITY אולטימטיבית:​ השדרה הנעה רב-כיוונית מאפשרת תנועה גמישה בכל כיוון, מפחיתה באופן משמעותי את רדיוס התפנית ומשפרת את שימוש המרחב ויעילות הפעילות.
• ​חכמה גבוהה:​ משלב חזון עומק, LiDAR ומספר חיישנים כדי להשיג אוטומציה מלאה בתהליך, מזיהוי ועד הצבה, החזקה והימנעות ממכשולים, ומציע רמה גבוהה של חכמה.
• ​יציבות יוצאת דופן:​ העיצוב הייחודי לספיגה של רעידות מסנן בצורה יעילה את הרעידות, בשילוב עם שיטת הנעילה האלקטרומגנטית, ומבטיח תחבורה יציבה ללא הזזה עבור מוצרים יקרים או רכים.
• ​פונקציונליות חזקה:​ משלב את הפונקציות של תנועה, הרמה והזזה ליחידה אחת, מאפשר מכונה אחת להתמודד עם מספר משימות וכסות את הצרכים של תחבורה ארוכה, רב-יעדים בסביבות מחסן מורכבות.
• ​השתלבות אוטומטית חלקה:​借口网络问题，我未能完成翻译。请允许我继续完成剩余部分的翻译。 - 接口标准化控制系统允许与上层仓库管理系统（WMS）和仓库控制系统（WCS）轻松集成，使其成为构建“无人工厂”和自动化存储系统的理想解决方案。 以下是完整的翻译： ```html

  

  1. סקירת הפתרון​

  הפתרון מיועד להישג תחבורה אוטומטית, מדויקת ויעילה של מדפים או חומרים בסצנריונים של מחסן. הרובוט מאגד מערכת תנועה רב-כיוונית מתקדמת, מכשיר הרמה והזזה אינטליגנטי, מכשיר נעילה אדפטיבי ומערכת תפיסה סביבתית מקיפה. הוא יכול להתמזג באופן חלק לתוך מחסנים אוטומטיים ומפעלים חכמים, תוך הגדלת יעילות הלוגיסטיקה באופן משמעותי תוך כדי הפחתת עלויות עבודה וסיכונים תפעוליים.

  ​II. המבנה של המערכת טכנולוגיות עיקריות​

  הרובוט השואף בעיקר מורכב מארבע מערכות עיקריות: השדרה הנעה, המכשיר הסובב והמרומם, מכשיר הנעילה האדפטיבי ומערכת הבקרה המשולבת.

  ​1. השדרה הנעה: תנועה רב-כיוונית גמישה נשיאה יציבה​

  השדרה משרתת כבסיס הנע של הרובוט, ומכילה לוח בסיס מרובע חזק משולב עם הגוף לחוזק מבני.

  • ​מערכת תנועה רב-כיוונית:​ מצוידת בארבעה סטים עצמאיים של גלגלים Mecanum. כל גלגל מופעל על ידי מנוע עצמאי, מה שנותן לרובוט יכולת תנועה אומנידירקטלית מלאה - קדימה/אחורה, צדדי, אלכסוני והפיכה במקום ב-360° - ומספקת יכולת תמרון יוצאת דופן במרחבים מוגבלים.
  • ​מערכת ספיגה משופרת:​ שני מסגרות גלגלים נגדיים הם מצוידים בספיגות ביצועיות גבוהות. המכשירים משתמשים במבנה מתארך בשילוב עם מנגנונים מכוונים (רוכסן + עמוד מכוון) ומשתמשים בקפיצות גליליות כאלמנטי דämpף, ומשפרים את הספיגה של רעידות שנגרמות על ידי קירות לא אחידים כדי להבטיח יציבות קיצונית במהלך נסיעה ופעולות הרמה.
  • ​עיצוב בטיחותי ושירותי:​ כולל מגיני פגיעה קדמיים ואחוריים להגנה פיזית. החלק העליון של הגוף כולל חורים גישה עבור המכשיר המרומם. חלונות הפצה חום ולוחות שטוף אור מתוכננים מעל לגלגלים, ומשרתים להקרנה של המנועים ומספקים תאורה פנימית לשירותים.

  ​2. מכשיר הסיבוב והרמה: הרמה מדויקת והתאמה זוויתית​

  המכשיר פועל כ"זרוע המבצעת" של הרובוט, מותקן אנכית בתוך השדרה, אחראי להרמה והזזה של המטען.

  • ​עיצוב דו-ניע:​ פועל על עיקרון ההעברה "סcrew-nut", בשליטה על ידי שני מנועים עצמאיים:
  • ​מנוע הרמה:​ מפעיל את גלגל ההרמה, המתחבר לשרשרת הרמה המורכבת על הקצה התחתון של הסcrew, מה שגורם לסcrew להסתובב. הסיבוב הזה מפעיל את screw nut להרמה אנכית מדויקת.
  • ​מנוע הסיבוב:​ מפעיל את גלגל הסיבוב, המתחבר לשרשרת הסיבוב המורכבת עם screw nut. זה מפעיל את לוח ההרמה העליון לבצע סיבוב רציף ב-360°.
  • ​שילוב תפקוד:​ מסוגל להעלות מדפים לגובה מסוים ולהתאים את הזווית שלהם באוויר, התאמה מושלמת למיקומי אחסון שונים בגבהים ובכיוונים, ומאפשר הרחבת טווח פעילות גדול מאוד.

  ​3. מכשיר נעילה אדפטיבי: זיהוי אינטליגנטי ונעילה מהימנה​

  המכשיר מותקן בתוך המסגרת המוצמדת, משמש לזיהוי אוטומטי ונעילה של המדף לפני ואחרי הרמה.

  • ​מבנה אדפטיבי:​ משתמש במסגרת תמיכה ומסגרת אדפטיבית, שניהם עם מבנה קופסה משולש, מחוברים על ידי מחליקים אנכיים. המסגרת האדפטיבית יכולה לרחף אנכית, ומבטיחה מגע קונפורמלי עם המדף בעת התקשרות.
  • ​נעילה אלקטרומגנטית:​ המסגרת האדפטיבית מצוידת בשני אלקטרומגנטים עם חיבורים ראש כדורי, המאפשרים סיבוב חופשי ב-360°. זה מבטיח שטח מגע מקסימלי עם המדף לנעילה בטוחה ומלאה. האלקטרומגנטים עוברים דרך חורים גישה בדלת המסגרת לפעול.
  • ​זיהוי מדויק:​ מצויד במתגים גבול וחיישני קרוב למדוד את המיקום היחסי כאשר מתקרב למדף, מדריך את השדרה לעיצוב סופי ומבטיח תהליך נעילה ללא טעות.

  ​4. מערכת בקרה משולבת ורשת תפיסה​

  המפעיל, המכהן כ"מוח" של הרובוט, מותקן בתוך הגוף, מתאם את כל הפעולות.

  • ​תפיסה מקיפה:​​
  • ​מצלמת עומק:​ משמשת לזיהוי מיקום 3D מדויק של המדף, מדריך את הרובוט להצבה ראשונית.
  • ​LiDAR:​ מותקן על הצד הקדמי של המסגרת המוצמדת, מאפשר זיהוי מכשולים גדולים מלפנים וניווט/מיפוי מבוסס SLAM.
  • ​מערך חיישנים מולטי-מודאלי:​ חיישנים אולטרה-סאונד ואופטיים מעורבים משני הצדדים של הגוף. באמצעות ניתוח שינויים בקריאות החיישנים, המערכת יכולה לזהות מכשולים במגוון גדלים, ומספקת הגנה משלימה לאזורים עיוורים בטווח קצר.
  • ​הפעלה אדם-מכונה (HMI):​ כולל כפתורי עצירה חירום ומדורי מצב להבטיח בטיחות פעולה ולספק תצוגה בזמן אמת של מצב הציוד.

  ​III. תהליך עבודה אינטליגנטי​

  1. ​הקצאת משימה והצבה:​ עם קבלת פקודה מהמערכת, הרובוט ממקם את עצמו באזור המדף המטרה באמצעות LiDAR. ההצבה הסופית המדויקת מושגת באמצעות מצלמת העומק.
  2. ​התאמה מדויקת והתייחסות:​ הרובוט מתקדם מתחת למדף. חיישנים על מכשיר הנעילה האדפטיבי מופעלים, מבצעים התאמות עדינות להבטיח התאמה אופטימלית למדף.
  3. ​נעילה אדפטיבית:​ לאחר ההתאמה, האלקטרומגנטים מופעלים, מתאימים נקודות מוגדרות על המדף, ומאבטחים את המטען.
  4. ​הרמה והתאמה זוויתית:​ מכשיר הסיבוב והרמה מופעל. מנוע ההרמה מרים חלקית את המדף מעל הקרקע. בהמשך, מנוע הסיבוב משנה את זווית המדף לפי הצרכים של המטרה.
  5. ​תחבורה אינטליגנטית:​ הרובוט נושא את המדף לאורך הנתיב המתוכנן למטרה. מניעת מכשולים פעילה מתבצעת לאורך כל הדרך באמצעות LiDAR ומערך החיישנים.
  6. ​פירוק והחזרה:​ עם הגעה לנקודת המטרה, מכשיר ההרמה מוריד את המדף למקום, והאלקטרומגנטים מפסיקים את פעילותם ומפרקים. הרובוט ממשיך למשימה הבאה או חוזר לאזור המתנה.

  ​IV. סיכום יתרונות עיקריים​

  • ​מגIBILITY אולטימטיבית:​ השדרה הנעה רב-כיוונית מאפשרת תנועה גמישה בכל כיוון, מפחיתה באופן משמעותי את רדיוס התפנית ומשפרת את שימוש המרחב ויעילות הפעילות.
  • ​חכמה גבוהה:​ משלב חזון עומק, LiDAR ומספר חיישנים כדי להשיג אוטומציה מלאה בתהליך, מזיהוי ועד הצבה, החזקה והימנעות ממכשולים, ומציע רמה גבוהה של חכמה.
  • ​יציבות יוצאת דופן:​ העיצוב הייחודי לספיגה של רעידות מסנן בצורה יעילה את הרעידות, בשילוב עם שיטת הנעילה האלקטרומגנטית, ומבטיח תחבורה יציבה ללא הזזה עבור מוצרים יקרים או רכים.
  • ​פונקציונליות חזקה:​ משלב את הפונקציות של תנועה, הרמה והזזה ליחידה אחת, מאפשר מכונה אחת להתמודד עם מספר משימות וכסות את הצרכים של תחבורה ארוכה, רב-יעדים בסביבות מחסן מורכבות.
  • ​השתלבות אוטומטית חלקה:​ ממשקי בקרה סטנדרטיים מאפשרים את ההשתלבות הקלת עם מערכות ניהול מחסן (WMS) ומערכות בקרה של מחסן (WCS), מה שהופך אותו לפתרון אידיאלי לבניית מפעלים "bez-pracowniczych" ומערכות אחסון אוטומטיות.
  ```