Allriktig självstyrd mobil robot (AMR) för smarta lager och fabriker

1. Lösningens översikt

Denna lösning är utformad för att uppnå automatiserad, exakt och effektiv transport av hyllor eller material i lagermiljöer. Denna robot integrerar ett avancerat flervädermobilitetssystem, en intelligent lyft- och roteringsmekanism, en adaptiv lastlåsningsenhet och ett omfattande miljoperceptionssystem. Den kan sömlöst integreras i automatiserade lager och smarta fabriker, vilket på ett betydande sätt ökar logistikverksamhetens effektivitet samtidigt som den minskar arbetskostnader och driftsrelaterade risker.

II. Systembestånddelar & kärntekniker

Transportroboten består huvudsakligen av fyra kärnsystem: Det mobila chassit, det roterande lyftanordningen, den adaptiva låsningsenheten och det integrerade kontrollsystemet.

1. Mobil chassi: Smidig flerväderrörlighet & stabil lastbärning

Chassit fungerar som robotens mobila bas, med en högstyrklig kvadratbasplatta integrerad med kroppen för strukturell robusthet.

• Flervädermobilitetssystem: Utrustat med fyra oberoende drivna Mecanum-hjulmonteringer. Varje hjul drivs av en oberoende motor, vilket ger roboten fullständiga omnidirektionella rörelseförmågor – fram/ bakåt, sidled, diagonal och 360° rotation på plats – vilket ger exceptionell manövrerbarhet i trånga utrymmen.
• Förbättrad stötavvisare: Två diagonalt motstående hjulhållare är utrustade med högpresterande stötavvisare. Dessa enheter använder en artikulerad struktur kombinerad med ledningsmekanismer (muff + ledningspelare) och använder cylindriska fjädrar som dämpande element, vilket effektivt absorberar vibrationer orsakade av ojämna golvytor för att säkerställa extrem stabilitet under resa och lyftoperationer.
• Säkerhet & hjälpdesign: Har front- och bakhindrar för fysisk skydd. Över delen av kroppen inkluderar åtkomshål för lyftmekanismen. Värmeskymningsfönster och ljuspåfremskynken är designade över hjulen, anpassade till motoravkyling och ger inre belysning för underhåll.

2. Roterande lyftanordning: Precist lyft & vinkeljustering

Denna enhet fungerar som robotens "utförandearm", vertikalt installerad inuti chassit, ansvarig för lyft och justering av lasten.

• Dubbelmotorutformning: Fungerar enligt principen "ledskruv-nöt", styrd av två oberoende motorer:
• Lyftmotor: Driv det lyftande tandhjulet, som engagerar en lyftande tandring monterad på nedre delen av ledskruven, vilket gör att ledskruven roterar. Denna rotation driver ledskruvnuten för precist vertikalt lyft.
• Roteringsmotor: Driv det roterande tandhjulet, som engagerar en roterande tandring integrerad med ledskruvnuten. Detta driver den översta lyftplattan för att utföra 360° kontinuerlig rotation.
• Funktionsintegration: Kan lyfta hyllor till en angiven höjd och justera deras vinkel i luften, perfekt ansluter till lagringsplatser med olika höjder och orienteringar, vilket stort expanderar driftsområdet.

3. Adaptiv låsningsenhet: Intelligent igenkänning & tillförlitlig låsning

Denna enhet är installerad inuti den fasta ramen, används för att automatiskt identifiera och låsa fast hyllan innan och efter lyft.

• Adaptiv struktur: Använder en stödram och en adaptiv ram, båda med triangulära lådstrukturer, anslutna via vertikala glidare. Den adaptiva ramen kan flyta vertikalt, vilket säkerställer konform kontakt med hyllan vid engagemang.
• Magnetisk låsning: Den adaptiva ramen är utrustad med två elektromagneter med bollhuvudsförbindelser, vilket tillåter 360° fri rotation. Detta säkerställer maximal ytkontaktarea med hyllan för säker och tillförlitlig fastsättning. Elektromagneter passerar genom åtkomshål i rams dörrpanel för att operera.
• Precis detektering: Utrustad med gränskontakter och närhetssensorer för att exakt detektera den relativa positionen när man närmar sig hyllan, leder chassit för slutlig justering och säkerställer en feilfri låsningsprocess.

4. Integrerat kontrollsystem & perceptionsnätverk

Kontrollern, som fungerar som robotens "hjärna", är integrerad inuti kroppen, koordinerar alla åtgärder.

• Omfattande perception:
• Djupkamera: Används för att identifiera den exakta 3D-positionen av hyllan, leder robotens initiala positionering.
• LiDAR: Monterad på framsidan av den fasta ramen, möjliggör storskalig framtill hinderdetektering och SLAM-baserad kartläggning/navigering.
• Multimodal sensorarray: Ultrasong- och fotoelektriska sensorer blandas på båda sidorna av kroppen. Genom att analysera ändringar i sensorens läsningar kan systemet identifiera hinder av olika storlekar, vilket ger kompletterande skydd för kortdistansblinda punkter.
• Människo-maskin-interaktion (MMI): Inkluderar nödstoppknappar och statusindikatorlampor för att säkerställa driftsäkerhet och ge realtidsvisning av utrustningsstatus.

III. Intelligent arbetsflöde

1. Uppdragstilldelning & positionering: När roboten mottar ett systemkommando navigerar den till målhyllans område med LiDAR. Precis positionering uppnås med djupkameran.
2. Precis justering & kalibrering: Roboten rör sig under hyllan. Sensorer på den adaptiva låsningsenheten aktiveras, gör fina justeringar för att säkerställa optimal justering med hyllan.
3. Adaptiv låsning: Efter justering energiseras elektromagneter, fäster fast till angivna punkter på hyllan, säkrar lasten.
4. Lyft & vinkeljustering: Den roterande lyftmekanismen aktiveras. Lyftmotorn lyfter hyllan smidigt från marken. Sedan justerar rotationsmotorn hyllans vinkel enligt destinationens krav.
5. Intelligent transport: Roboten transporterar hyllan längs den planerade vägen till destinationen. Aktiv hinderundvikning utförs hela tiden med LiDAR och sensorarrayen.
6. Avlastning & återresa: När målpunkten nås sänker lyftmekanismen hyllan på plats, och elektromagneter deenergiserar och släpper. Roboten går sedan vidare till nästa uppgift eller återvänder till vänteanrådet.

IV. Sammanfattning av kärnfördelar

• Ultimat flexibilitet: Chassit med flervädermöjligheter möjliggör flexibel rörelse i valfri riktning, vilket signifikant minskar svängningsradien och förbättrar utnyttjandet av utrymme och driftseffektivitet.
• Hög intelligens: Integrerar djupvision, LiDAR och flera sensorer för att uppnå fullautomatisering från identifiering och positionering till grepp och hinderundvikning, vilket erbjuder en hög grad av intelligens.
• Exceptionell stabilitet: Den unika stötavvisardesignen filtrerar effektivt uppstötningar, kombinerat med magnetisk låsningsmetod, säkerställer stabil transport utan skjuvning för värdefulla eller känsliga gods.
• Kraftfull funktionalitet: Integrerar mobilitet, lyft och rotation i en enda enhet, vilket möjliggör att en maskin hanterar flera uppgifter och täcker långdistans, flera destinationstransportbehov i komplexa lagermiljöer.
• Seamless Automation Integration: Standardiserade kontrollsystemgränssnitt möjliggör enkel integration med överordnade Lagersystem (WMS) och Lagerkontrollsystem (WCS), vilket gör det till en idealisk lösning för att bygga "lights-out" fabriker och automatiserade lagringsystem.