乘风破浪,遇见新一代工业互联网(Industrial Internet)之自主移动机器人(AMR)、自动导航车辆(AGV)、远程控制的水下潜水器(ROV)

什么是自主移动机器人(AMR)

从工厂车间的重复性工作到农业、物流、酒店等领域的活动,自主移动机器人的使用正在改变业务的运营方式。

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自主移动机器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)是一种具有理解能力,并在其环境中独立移动的机器人。AMR不同于其前代产品自动导航车辆(AGV),后者依赖于轨道或预定义路线,并且通常需要操作员监督。

自主移动机器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)是一种能够理解其环境并进行导航,而且无需操作者的直接监督,也不局限于固定的预设路线的机器人。所有AMR最开始都要构建移动平台,许多机器人还配备了被动或主动附件或机械手来完成某一类任务。带车轮的AMR,摆脱了有线电源和数据传输的束缚,使用摄像头、传感器、人工智能和机器视觉来导航

AMR使用一组复杂的传感器、人工智能、机器学习技术来计算路径规划,以理解环境并在其中导航,不受有线电源的限制。由于AMR配备了摄像头和传感器,如果它们在环境中导航时遇到意外障碍,例如掉落的箱子或人群,它们将利用避撞等导航技术来减速、停止或重新规划路线绕过障碍物,然后继续执行任务

AMR、AGV和ROV之间有什么区别?

自主移动机器人(Autonomous Mobile Robot, AMR) 使用摄像头、传感器、人工智能和机器视觉,在不受控制的环境中独立导航以完成各种任务。自动导航车辆(Automated Guided Vehicle, AGV) 则是沿着轨道或预定路线完成自动化、重复性任务,并常常需要操作员人工监督。远程控制的水下潜水器(Remote Operated Vehicle, ROV) 可部署用以完成深水任务,并且需要用有线方式连接,由位于浮动平台或陆地上的工作人员进行操作。ROV可以配备机械臂、相机、灯光或传感器等设备以增强其能力。

自主移动机器人有哪些示例

例如仓库中常用的拣货-堆货AMR便是自主移动机器人中的一种。这种AMR使用机器视觉技术来识别、抓取物体并将其从一个位置移动到另一个位置,同时避开障碍物。又比方说在医院里运输药品或医疗用品的AMR。这种AMR可以接受任务、分拣药物并将其正确交付给医院内的患者,从而帮助实现了药物配送的自动化

为什么要采用自主移动机器人

  • 提高工人的安全性

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许多企业将AMR用于对人类工人有害或不可能完成的任务。例如,它们可用于清洁和消毒区域以改善健康和安全、在医院运输具有传染性的实验室标本、在工业环境中搬运重物,或在人类无法承受和不适合的极端条件下工作。

  • 灵活性更强

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AMR能在完成各种任务的同时动态评估和响应周围环境—所有这些都无需操作员的直接监督。同步定位和绘图(SLAM)解决方案以及先进的地图绘制技术使AMR能够理解并适应其环境的变化。这种灵活性让它们成为可跨越多种应用和行业使用的重要工具。

  • 提高效率和生产力

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为了让员工能够专注于客户支持等高价值的活动,企业通常使用AMR来协助定位、拣选和移动库存。当生产力成为关键时,许多企业转向需要更少能耗来运行的低功率AMR。更低的运行功率意味着AMR可以更快地充电并恢复工作,减少停机时间并保证生产和交货的顺利进行。

AMR的行业应用

  • 制造、仓储和物流

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自主移动机器人因其多功能性和易于集成到现有基础设施的特点,迅速成为制造、仓库和物流行业的重要组成部分。它们可以用来执行繁重和轻型任务、将物品交付给人类员工,并开展安全保障检查。

  • 医疗保健

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医疗保健提供商依靠AMR来满足关键需求,例如消毒、远程视像以及运送药物和医疗用品,为所有人创造安全的环境,同时让工作人员腾出更多时间诊治患者

  • 零售、银行及酒店

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零售商、银行和酒店公司使用AMR来简化和增强客户体验—从客户服务到库存自动化、客房服务、行李协助和指引路线

  • 智慧城市和公共部门

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全球的创新城市和政府机构都在利用AMR带来的所有益处。智慧城市利用它们来改善住宅服务,例如垃圾清理或公共交通,而公共机构也在使用AMR进行安全保障、搜索和救援任务以及太空探索。

  • 农业

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预计到2050年人口仍将不断增长,届时将需要比现在多生产50%的粮食才能满足全球所需。为了实现这一目标,农业公司正在寻求AMR的帮助,以克服严重的劳动力短缺、提高生产力和增加产量

什么是自动导航车辆(AGV)

自动导航车辆(Automated Guided Vehicle, AGV) 与自主移动机器人(AMR)不同,是一种便携式机器人,它沿着地板上标记的长线或电线前进,或使用无线电波、视觉摄像机、磁铁或激光进行导航。它们最常被用于工业应用中,在大型工业建筑(如工厂或仓库)周围运输重型材料。在20世纪末,自动导引车的应用范围扩大了

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AGV可以在其身后的拖车上拖动物体,它们可以自主地附着在拖车上。拖车可用于移动原材料或成品。AGV还可以在床上储存物体。物体可以放在一组电动滚轮(传送带)上,然后通过倒车将其推走。AGV几乎在每个行业都有应用,包括纸浆、造纸、金属、报纸和一般制造业。在医院里运输材料,如食品、床单或药品,也是如此。

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AGV也可以被称为激光引导车辆(Laser Guided Vehicle, LGV)。在德国,该技术也被称为Fahrerloses Transportsystem(FTS),在瑞典被称为förarlösa truckar。成本较低的AGV通常被称为自动引导车(Automated Guided Carts, AGC),通常由磁带引导。术语AMR有时被用来区分不依赖环境中的额外基础设施(如磁条或视觉标记)的移动机器人和依赖这些基础设施的移动机器人;后者则被称为AGVs。

AGV有多种型号,可用于在装配线上移动产品,在整个工厂或仓库运输货物,以及运送货物

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第一台AGV在20世纪50年代由伊利诺伊州诺斯布鲁克的巴雷特电子公司推向市场,当时它只是一辆跟随地板上的电线而不是轨道的牵引车。从这项技术中产生了一种新型的AGV,它跟随地板上看不见的紫外线标记而不是由链条牵引。第一个这样的系统被部署在伊利诺伊州芝加哥的威利斯大厦(原西尔斯大厦),用于在整个办公室运送邮件。

多年来,技术变得越来越复杂,今天的自动驾驶车辆主要是激光导航的,如LGV(激光导航车)。在一个自动化过程中,LGV被编程为与其他机器人沟通,以确保产品在仓库中顺利移动,无论它是被储存起来供将来使用还是直接发送到运输区。今天,AGV在新工厂和仓库的设计中发挥着重要作用,安全地将货物运送到其正确的目的地

导航方式(Navigation)

布线(Wired)

在地板上开一个槽,在表面以下约1英寸处放置一根电线。这个槽是沿着AGV要遵循的路径切割的。这条线用于传输无线电信号。一个传感器安装在AGV的底部,靠近地面。该传感器检测从电线传输的无线电信号的相对位置。这一信息被用来调节转向电路,使AGV跟随导线

引导带(Guide Tape)

AGV(有些被称为自动导引车或AGC)使用胶带作为导向路径。胶带可以是两种风格之一:磁性(Magnetic)彩色(Colored)。AGV安装有适当的导向传感器,以跟踪胶带的路径。与有线引导相比,胶带的一个主要优点是,如果需要改变路线,它可以很容易地被移除和重新定位。彩色胶带最初的价格较低,但缺乏嵌入高流量区域的优势,因为那里的胶带可能会损坏或变脏。灵活的磁条也可以像电线一样嵌入地面,但在与磁带相同的规定下工作,因此仍然是无动力或无源的。磁导带的另一个优点是双极性。可以放置小块磁带,根据标签的极性和顺序来改变AGC的状态

激光目标导航(Laser Target Navigation)

导航是通过在墙壁、电线杆或固定机器上安装反光带来完成的。AGV在一个旋转的炮塔上携带一个激光发射器和接收器。激光是由同一个传感器发射和接收的。与任何在视线范围内的反射器的角度和(有时)距离都会自动计算。这一信息与存储在AGV存储器中的反射器布局图进行比较。这使得导航系统能够对AGV的当前位置进行三角定位。当前位置与反射器布局图中的路径进行比较。转向被相应地调整以保持AGV在轨道上。然后,它可以利用不断更新的位置导航到所需的目标

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带有安全激光传感器的叉车AGV

  • 调制激光器(Modulated Lasers)调制激光的使用比脉冲激光系统具有更大的范围和准确性。通过发射连续的调制激光扇形光,系统可以在扫描器与反射器达到视线时获得一个不间断的反射。反射在反射器的尾部边缘停止,这确保了每次扫描时从每个反射器上获得准确和一致的测量。通过使用调制激光器,一个系统可以在扫描器每秒8转的情况下实现0.1 mrad(0.006°)的角度分辨率

  • 脉冲激光器(Pulsed Lasers),一个典型的脉冲激光扫描仪以14,400赫兹的速率发射脉冲激光,在每秒8个扫描仪转数的情况下,最大可能的分辨率为~3.5 mrad(0.2°)。为了实现可行的导航,读数必须根据反射激光的强度进行插值,以确定反射器的中心。

惯性(陀螺仪)导航(Inertial (Gyroscopic) Navigation)

AGV导航的另一种形式是惯性导航。通过惯性导航,计算机控制系统指导并为车辆分配任务。转发器被嵌入工作场所的地板中。AGV使用这些应答器来验证车辆是否在航线上。陀螺仪能够检测到车辆方向的微小变化,并对其进行修正,以保持AGV在其路径上。惯性方法的误差范围是±1英寸。

惯性几乎可以在任何环境下运行,包括狭窄的过道或极端温度。惯性导航可以包括使用嵌入设施地面的磁铁,车辆可以读取并跟随

自然特征导航(Natural feature (Natural Targeting) navigation)

不对工作空间进行改造的导航被称为自然特征或自然瞄准导航。一种方法是使用一个或多个测距传感器,如激光测距仪,以及陀螺仪或惯性测量单元与蒙特卡洛/马尔科夫定位技术,在它动态地计划通往目标的最短允许路径时了解它的位置。这类系统的优点是它们高度灵活,可以按需交付到任何地点。它们可以处理故障,而不会使整个生产运营瘫痪,因为AGV可以围绕故障设备规划路径。它们还可以快速安装,减少工厂的停工时间

视觉引导(Vision Guidance)

视觉引导的AGV可以在不修改环境或基础设施的情况下进行安装。它们的运作方式是使用摄像机记录沿途的特征,让AGV通过使用记录的特征导航来重放路线。视觉引导的AGV使用证据网格技术,这是一种概率体积感应的应用,是由卡内基梅隆大学的汉斯-莫拉维克博士发明和最初开发。证据网格技术使用空间中每个点的占用概率来补偿传感器性能和环境中的不确定性。主要的导航传感器是专门设计的立体摄像机。视觉引导的AGV使用360度的图像来建立一个三维地图,这使得视觉引导的AGV能够遵循训练有素的路线,而不需要人类的协助或增加特殊的特征、地标或定位系统

地理导引(Geoguidance)

地理导航的AGV识别其环境以确定其位置。在没有任何基础设施的情况下,配备了地理导航技术的叉车可以探测和识别仓库内的柱子、架子和墙壁。利用这些固定的参照物,它可以实时定位并确定其路线。对覆盖取货或卸货地点数量的距离没有限制。路线是可以无限修改的

转向控制(Steering Control)

为了帮助AGV导航,它可以使用三种不同的转向控制系统。差速控制是最常见的。在这种方法中,有两个独立的驱动轮。每个驱动轮以不同的速度驱动,以便转向或以相同的速度让AGV前进或后退。AGV以类似于坦克的方式转动。这种转向方法是最简单的,因为它不需要额外的转向电机和机制。更常见的是,这在用于运输的AGV上看到,在狭小的空间或AGV在机器附近工作时转向。车轮的这种设置不用于牵引应用,因为AGV在转弯时将导致拖车顶翻。

使用的第二种转向方式是转向轮控制的AGV。这种类型的转向可以类似于汽车的转向。但这不是很好的机动性。更常见的是使用类似于传统三轮叉车的三轮车驱动轮是转向轮。它比差速控制方法更精确地遵循编程的路径。这种类型的AGV具有更平滑的转弯。转向轮控制AGV可用于所有应用;与差速控制不同。转向轮控制用于牵引,有时也可由操作员控制。

第三种类型是差速器和转向器的组合。两个独立的转向/驱动电机被放置在AGV的对角线上,旋转脚轮被放置在其他角落。它可以像汽车一样在任何方向转弯(以弧线旋转)。它可以在任何方向上抓取,它可以在任何方向上以差动模式驱动。

路径决定(Path Decision)

AGV必须做出路径选择的决定。这是通过不同的方法完成的:频率选择模式(仅有线导航),和路径选择模式(仅无线导航),或通过地板上的磁带,不仅引导AGV,还发出转向指令和速度指令

频率选择模式

频率选择模式是根据从地板上发出的频率来决定的。当AGV接近电线上的一个分叉点时,AGV检测到两种频率,并通过存储在其存储器中的表格决定最佳路径。不同的频率只在AGV的决定点需要。在这一点之后,频率可以变回一个设定的信号。这种方法不容易扩展,需要额外的切割,意味着更多的钱。

路径选择模式

使用路径选择模式的AGV根据预先编程的路径选择一个路径。它使用从传感器获得的测量值,并将其与程序员给他们的值进行比较。当AGV接近一个决策点时,它只需要决定是否遵循路径1、2、3等。这个决定相当简单,因为它已经从编程中知道自己的路径。这种方法可能会增加AGV的成本,因为它需要有一个程序员团队来为AGV编制正确的路径并在必要时改变路径。这种方法很容易改变和设置

磁带模式

磁带铺设在地板表面或埋在10毫米的通道中;它不仅为AGV提供路径,而且在轨道旁边铺设的不同极性、顺序和距离组合的磁带条告诉AGV改变车道、加速、减速和停止。

交通控制(Traffic control)

包含一个以上AGV的柔性制造系统可能需要有交通控制,以便AGV不会相互碰撞。交通控制可以在本地进行,也可以通过在设施内其他地方的固定计算机上运行的软件进行。本地方法包括区域控制前向感应控制组合控制。每种方法都有其优点和缺点。

区域控制

区域控制是大多数环境的最爱,因为它安装简单,易于扩展区域控制使用一个无线发射器在一个固定区域内发射信号。每辆AGV都包含一个传感设备来接收这个信号并传送回发射器。如果该区域是空的,则信号被设置为"空",允许任何AGV进入并通过该区域。当AGV进入该区域时,"停止"信号被发送,所有试图进入该区域的AGV都停止并等待轮到他们。一旦该区域内的AGV移出了该区域,"清除"信号就会被发送至一个等待的AGV。设置区域控制交通管理的另一种方法是为每个单独的机器人配备其自己的小型发射器/接收器。然后,单个AGV向区域内所有离其区域太近的AGV发送自己的"不要进入"信息。这种方法的一个问题是,如果一个区域发生故障,所有的AGV都有可能与其他AGV发生碰撞。区域控制是在一个区域内控制AGV的一种经济有效的方法

碰撞规避

前方感应控制使用避免碰撞传感器,以避免与该地区的其他AGV发生碰撞。这些传感器包括:声波,其工作原理类似雷达;光学,使用红外传感器;以及保险杠物理接触传感器。大多数AGV都配备了某种保险杠传感器作为防故障装置。声波传感器发出一个"鸣叫"或高频信号,然后等待回复的轮廓,AGV可以确定是否有物体在它前面,并采取必要的行动来避免碰撞。光学使用红外发射器/接收器,发出红外信号,然后被反射回来;工作原理与声波传感器类似。这些的问题是它们只能从这么多的方面保护AGV。它们的安装和使用也相对困难

组合控制

组合控制传感是使用防撞传感器以及区域控制传感器。两者的结合有助于防止在任何情况下发生碰撞。在正常的操作中,区域控制与防撞传感器一起使用,作为一种故障安全。例如,如果区域控制系统发生故障,防撞系统将防止AGV发生碰撞。

系统管理(System Management)

拥有AGV的行业需要对AGV有某种控制。有三种主要方式来控制AGV:定位器面板CRT彩色图形显示器以及中央记录和报告

定位器面板是一个简单的面板,用于查看AGV在哪个区域。如果AGV在一个区域停留时间过长,可能意味着它被卡住了或坏了。CRT彩色图形显示器实时显示每个车辆的位置。它还给出了AGV的状态,其电池电压,唯一的标识符,并可显示阻塞的位置。中央记录用于跟踪系统中所有AGV的历史中央记录储存了这些车辆的所有数据和历史,可以打印出来用于技术支持,或记录下来用于检查运行时间

AGV是FMS(Functional Movement Systems)中经常使用的一个系统,用于保持、运输和连接较小的子系统到一个大的生产单位。AGV采用了很多技术,以确保它们不会相互碰撞,并确保它们到达目的地。将材料从一个区域装载和运输到另一个区域是AGV的主要任务。AGV需要很多钱才能开始使用,但它们以高效率完成工作。在日本等地,自动化程度已经提高,现在被认为是美国工厂效率的两倍。对于巨大的初始成本,随着时间的推移,总成本会下降

车辆类型(Vehicle types)

  • 拖车(也叫"拖拽"车)(Towing Vehicles)是最早推出的类型,至今仍是非常受欢迎的类型。拖车可以拉动多种类型的拖车,容量从2,000磅到16万磅不等。

  • AGVS单元载荷车(AGVS Unit Load Vehicles)配备了甲板,允许单元载荷运输,并经常自动转移载荷。甲板可以是升降式的,也可以是有动力或无动力的滚筒式、链条式或皮带式甲板,或者是有多个隔间的定制甲板。

  • AGVS托盘车(AGVS Pallet Trucks)的设计是为了将托盘化的货物运输到地面或从地面运输到托盘;消除了对固定负载支架的需要

  • AGVS叉式卡车(AGVS Fork Truck)有能力在地面和支架上为货物服务。在某些情况下,这些车辆还可以在货架上堆放货物。它们有时可以提升到30英尺,在高架上储存或取回。

  • AGVS混合动力车(AGVS Hybrid Vehicles)是由标准的载人卡车改装而成,因此它们可以完全自动运行或由叉车司机驾驶。这些车辆可用于拖车装载,以及在仓库中移动材料。大多数情况下,它们配备有货叉,但也可以定制以适应大多数负载类型

  • 轻型AGVS(Light Load AGVS)是容量在500磅或以下的车辆,用于在轻型制造环境中运输小型部件、篮子或其他轻型负载。它们被设计为在空间有限的地方运行。

  • AGVS装配线车辆(AGVS Assembly Line Vehicles)是轻型AGVS的改编,用于涉及系列装配过程的应用。

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牵引车AGV可以比手动操作的牵引车更安全地移动拖车或一列拖车

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Tugger AGV在仓库环境中拖动多个拖车

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单元载荷AGV

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带稳定器垫的叉车AGV

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混合型AGV采摘负载

常见应用(Common applications)

自动导引车可用于广泛的应用,运输许多不同类型的材料,包括托盘卷筒货架手推车集装箱

AGV在具有以下特点的应用中表现出色

  • 在一段距离内重复性地移动材料
  • 定期运送稳定的货物
  • 中等的吞吐量/体积
  • 准时交货是关键,而延迟交货会导致效率低下时
  • 至少有两班的作业
  • 追踪物料很重要的过程

处理原材料(Handling raw materials)

AGVs通常用于运输原材料,如纸张、钢铁、橡胶、金属和塑料。这包括将材料从收货处运送到仓库,以及将材料直接运送到生产线上。

在制品运输(Work-in-process movement)

在制品移动是最早使用自动导引车的应用之一,包括整个制造过程中材料的重复性移动。AGV可以用来将材料从仓库转移到生产/加工线,或者从一个过程转移到另一个过程。

托盘搬运(Pallet handling)

托盘搬运是AGV的一个非常流行的应用,因为在制造和分销设施中,托盘的重复性移动非常普遍。AGVs可以将托盘从码垛机(palletizer)移动到 拉伸包装(stretch wrapping),再到仓库/存储(warehouse/storage),或到外运码头(outbound shipping docks)

成品处理(Finished product handling)

将成品从制造厂转移到仓库或运输,是材料交付给客户之前的最后一次移动。这些移动通常需要最温和的材料处理,因为产品是完整的,并且会因粗暴的处理而受到损害。由于AGV的操作是精确控制的导航和加速和减速,这最大限度地减少了损坏的可能性,使它们成为这种类型应用的最佳选择

拖车装载(Trailer loading)

拖车的自动装载是自动导引车的一个相对较新的应用,并变得越来越流行。AGV用于运输并将成品托盘直接装入标准的公路拖车,无需任何特殊的码头设备。AGV可以从传送带、货架或堆放通道上拾取托盘,并按照指定的装载模式将其送入拖车。一些自动拖车装载AGV利用自然定位来查看拖车的墙壁进行导航。这些类型的自动拖车装载(Automated Trailer Loading, ATL) AGV可以是完全无人驾驶或混合动力车。

卷材处理

AGVs在许多类型的工厂中用于运输卷筒,包括造纸厂、加工厂、印刷厂、报纸、钢铁生产商和塑料生产商。AGVs可以在地板上、货架上储存和堆放纸卷,甚至可以自动为印刷机装载纸卷。

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辊式夹钳AGV

集装箱处理

在一些港口集装箱码头,AGV被用来搬运海运集装箱。其主要好处是减少劳动力成本和更可靠(更少的变化)的性能。这种AGV的使用是1993年在荷兰鹿特丹港开创的。到2014年,全世界有20个自动化或半自动化的港口集装箱码头,使用自动导引车和自动堆垛机或两者兼而有之。最初的AGV使用柴油动力与液压或电力驱动。然而,更多的AGV使用电池动力和自动电池交换,这减少了排放,降低了加油成本,但购买成本较高,续航能力也较短

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集装箱码头,显示一个集装箱被装载到无人驾驶的自动导引车上

主要应用行业

高效的、具有成本效益的材料移动是一个重要的,也是改善许多制造厂和仓库运作的共同要素。由于自动导引车(AGV)可以提供高效的、具有成本效益的材料移动,AGV可以通过标准或定制的设计应用于各个行业,以最好地满足一个行业的要求。

目前使用AGV的行业包括(但不限于)。

医药(Pharmaceutical)

AGVs是制药业中移动材料的首选方法。因为AGV系统跟踪AGV提供的所有运动,它支持过程验证和cGMP(现行良好生产规范)。

化学(Chemical)

AGVs运送原材料,将材料移动到固化存储仓库,并提供运输到其他加工单元和站点。常见的行业包括橡胶、塑料和特种化学品

制造业(Manufacturing)

AGVs通常用于产品的一般制造。AGVs通常可以发现运送原材料,运输在制品,移动成品,清除废料,和提供包装材料

汽车行业(Automotive)

AGV安装在冲压厂、动力系统(发动机和变速箱)厂和装配厂,运送原材料、运输在制品和移动成品。AGV也被用来提供必须更换的专门工具。

纸张和印刷(Paper and print)

AGVs可以移动纸卷、托盘和垃圾箱,以提供纸张、报纸、印刷、瓦楞、转换和塑料薄膜的生产和仓储(存储/检索)中的所有常规材料移动。

食品和饮料(Food and beverage)

AGVs可以应用于食品加工(如将食品或托盘装入消毒器)和"生产线末端"的物料移动,连接码垛机、拉伸包装机和仓库。AGVs可以用标准的公路拖车装载成品,并卸下拖车,向工厂供应原材料或包装材料。AGV还可以在仓库中储存和取回托盘。

医院(Hospital)

AGVs在医疗行业的高效运输中越来越受欢迎,并被编程为完全集成,以自动操作门、电梯/升降机、洗车机、垃圾倾倒机等。AGVs通常移动床单、垃圾、规范的医疗废物、病人膳食、脏的食物托盘和手术箱推车。

仓库(Warehousing)

仓库和配送中心使用的AGV在仓库内逻辑性地移动货物,为运输/装载或接收做准备,或将货物从感应传送带移动到仓库内合理的存储位置。通常,这种类型的使用伴随着定制的仓库管理软件。为了避免易碎品的损坏,AGV在处理易碎品的仓库中是首选,因为人为错误几乎减少到零。有危险物品的仓库主要采用这种技术,因为它们可以在极端条件下运行,如通过冰柜

主题公园(Theme parks)

近年来,主题公园行业已经开始将AGV用于游乐设施最早的AGV游乐系统之一是1982年开放的Epcot的Universe of Energy。该游乐设施使用有线导航来驱动"旅行剧院"通过游乐设施。许多游乐设施都使用了有线导航,特别是当员工必须经常在游乐设施的路径上行走时,如迪斯尼好莱坞影城的大电影之旅(现已关闭的景点)。好莱坞影城另一个使用有线导航的游乐设施是暮光之城恐怖塔,这是一个组合式的落塔/黑暗游乐设施。电梯车厢是AGV,在独立的垂直运动轿厢内锁定位置,垂直移动。当它到达需要水平移动的楼层时,AGV从垂直轿厢中解锁,并自行驶出电梯

最近主题公园的一个趋势是所谓的无轨游乐系统,即使用LPS、Wi-Fi或RFID来移动的AGV游乐设施。这种系统的优点是,游乐设施可以执行看似随机的运动,每次都能带来不同的游乐体验

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从 "伟大的电影之旅 "的游乐车辆上看,显示了游乐路径和有限的驾驶控制。

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停靠在南极洲站的游乐车辆。企鹅的帝国。

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在 "能源宇宙 "馆中的一个游乐车(在其转盘站),显示了导丝通道。

电池充电

AGVs利用一些电池充电选项。每个选项都取决于用户的偏好。

电池互换

"电池交换技术"要求操作员在AGV运行大约8-12小时(大约一个班次)后,手动从AGV上取下放电的电池,并在其位置上放置一个完全充电的电池。对车队中的每个AGV来说,需要5-10分钟来执行这一操作。

自动和机会充电

"自动和机会电池充电"允许连续操作。平均来说,一个AGV每小时自动充电12分钟,不需要人工干预。如果机会被利用,AGV将在机会出现时获得充电。当电池组达到预定的水平时,AGV将完成当前分配的工作,然后再去充电站。

自动电池交换

自动电池交换是手动电池交换的一个替代方案。它可能需要在整个AGV系统中增加一个自动化机械,即自动电池更换器。AGV将拉到电池交换站,并将其电池自动更换为充满电的电池。然后,自动电池更换器将取出的电池放入一个充电槽,进行自动充电。自动电池更换器对系统中的电池进行跟踪,只有在电池充满电时才将其取出。

其他版本的自动电池交换器允许AGV互相交换电池。

虽然电池交换系统减少了交换电池所需的人力,但电池充电技术的最新发展使电池能更快、更有效地充电,可能消除了交换电池的需要

什么是有轨制导车辆(RGV)

有轨制导车辆(Rail Guided Vehicle, RGV),或称有轨穿梭小车,可用于各类高密度储存方式的仓库,小车通道可设计任意长,可提高整个仓库储存量,并且在操作时无需叉车驶入巷道,使其安全性会更高。

RGV是与地面导轨接触式的运输车,具有速度快、可靠性高、成本低的特点。它的主体结构主要是由车架、驱动轮、随动轮、前后保险杠、输送装置、通讯系统、位置认址系统、电气控制系统及各罩板等组成。组成元件基本为国产标准件,因此设备维护成本低廉。RGV结构简单,行驶轨道长度可以根据需求设计,运行稳定,抗干扰能力强,因此故障发生率低。无需人员操作又运行速度快的特点,又使仓储成本显著降低,能够有效提高仓库生产效率。

RGV的类型

RGV类型多样,根据功能的不同,可以分为装配型RGV系统和运输型RGV系统两大类型,主要用于物料输送、车间装配等。

根据运动方式,可以分为环形轨道式和直线往复式。环形轨道式RGV系统可多车同时工作,一般采用铝合金轨道,效率较高;直线往复式则是一台RGV做往复式运动,效率比环形轨道式RGV系低。

根据供电方式,可以分为滑触供电式和蓄电池供电式。在实际应用中,大多选择滑触供电方式。

什么是自动装卸系统(ATL)

自动车辆装卸系统(Automated Trailer Loading, ATL)一种物料搬运系统,通过使用不同类型的输送机、滑轮或滑叉,实现卡车或拖车整车货物的自动装卸。

ATLS系统通常由两部分组成:卡车(或其他工业车辆)上的系统和月台上的系统

一般来讲,任何仓库在装卸满载货物的托盘流程中,依靠手动装卸托盘的负担一直存在,而恰恰进出仓库月台流程是目前通过智能物流系统创新变革,最能实现大幅度提升效率与收益的环节,同时诸多行业的货品在人工搬运过程中存在极大的不确定性,即货品损坏和操作安全问题,这也是导致当前国内物流成本居高不下的原因之一。能够解决上述一系列问题,直接作用于仓库月台智能化改造的“变革利器”就是自动车辆装卸系统(ATLS)

ATLS系统最为显著的优势就是,无需人工干预即可将托盘装载到容器上,操作者可以通过精确的工作流程和稳定的运行速度实现最高效率。自动装卸系统(ATLS)的核心作业流程:当卡车到达月台,沿着月台上安装的卡车导向装置到达指定位置;通过视觉系统使卡车上的系统和月台上的系统对接,然后锁定卡车;驾驶员开启自动装卸系统,货物一次性从卡车自动输送到月台,或者从月台输送到卡车上,最短2分钟即可装卸整车货物。正是通过添加与自动装卸系统连接的输送机、升降平台、转盘和电梯,自动装卸系统和自动仓储系统可以无缝对接,从而实现从仓库内部到货物出库装车运输的全自动化作业。

什么是集群调度系统(TDS)

集群调度系统(Trunked Dispatch System)是一个领先的软件平台,是您现有仓库/工厂系统和视觉自主移动机器人"舰队"的指挥中心。

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  • 全面掌控您的物料搬运操作。
  • 您可以从任何维度管控您的机器人“舰队”,根据业务需求分配任务,并跟踪工作流程中的表现。

做什么

集中控制

  • 在现有系统中接收和安排任务
  • 向机AMR"舰队"智能分配任务,可指挥高达200台AMR同时同场运行
  • 7×24小时实监控和调整,优化业务表现

运筹帷幄

  • 监控电量状态并调度带充电AMR自动驶回充电站
  • 电梯和自动门智能交互和导航,实现自动驾驶
  • 管控交通和避免拥堵,消除瓶颈

深刻洞察

  • 实时动态监控场内的生产量和效率
  • 全面了解作业情况,掌握您的工人,机器人和设施的每日,每周和每月绩效情况并获得深刻洞察
  • 自定义查看数据的方式,利用这些数据制定可行计划来改善业务

无缝融合

  • 与现有系统(ERP,WMS,MES)轻松对接,全面掌控运营情况
  • 智能对接电梯、机械臂和传送带,高效协作

箱式仓储机器人

什么是箱式仓储机器人(ACR)

箱式仓储机器人(Autonomous Case-Handling Robot, ACR)是指应用在工业及物流仓储领域中,以周转箱/原箱为搬运单元,具备自主移动能力的机器人

海柔创新是全球ACR系统的首创者和领航者,其HAIPICK库宝系统始于2015年,是最早研发及投入商业应用的ACR系统,可实现货箱到人拣选,具有高效率、高存储、高柔性、高性价比优势,助力仓库与工厂进行自动化管理,实现智能搬运、拣选、分拣。

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每年全球在自动化方面的支出超过100亿美元,一个巨大的市场已经形成。据估算,到2025年将有大约50000个机器人仓库,超过400万台机器人投入应用。

参考

posted @ 2022-11-11 13:36  TaylorShi  阅读(1028)  评论(0编辑  收藏  举报