robot mobil autonom amr slam navigation robot de transfer cu auto-conducere pentru manipularea materialelor industriale

Principii tehnologice de bază 

Funcționarea robotului de manipulare din seria YH se bazează pe munca coordonată a patru componente principale: 

1. Percepția și poziționarea mediului

- Utilizarea tehnologiei de fuziune multi-senzori, inclusiv radar laser, senzori vizuali și senzori cu ultrasunete.

Navigația laser SLAM poate atinge o eroare de poziționare de ±10 mm și poate cartografia și naviga autonom fără balize prestabilite.

Navigația vizuală SLAM utilizează camere pentru a identifica caracteristicile mediului, are un cost relativ scăzut și este potrivită pentru scenarii de iluminare stabilă. 

2. Sistem de control al mișcării

- Scenariul de sarcină ușoară (≤500 kg): Utilizează acționare diferențială sau roți McNamee, care permit mișcări flexibile, cum ar fi mișcarea înainte, mișcarea laterală și rotația, potrivite pentru operațiuni în pasaje înguste.

- Scenariu de sarcină grea (≥1 tonă): Utilizează acționarea volanului + mecanismul de ridicare a furcii, cu o capacitate de încărcare de până la 5 tone sau mai mult.

- Capabil să opereze în pasaje înguste. 

3. Planificarea autonomă a traseului

- Calcul în timp real al rutei optime de transport, cu un timp de răspuns mai mic de 500 ms.

Când mai mulți roboți operează într-un cluster, sistemul optimizează automat traseul pentru a evita congestia.

- Atunci când întâlnește obstacole dinamice, poate decide autonom să ocolească sau să aștepte în loc să se oprească pur și simplu. 

4. Evitarea obstacolelor prin fuziune multi-senzorală

- Echipat cu radar laser cu 16 linii (câmp vizual orizontal 270°), dispozitiv de detectare a distanței față de sol (0,1 - 3 m) și senzor de coliziune (prag de presiune de declanșare 0,5 N).

Prin mecanismul de compensare a traiectoriei, camera de jos captează caracteristicile solului pentru calibrarea poziției în timp real.

Compoziția roboților industriali

1. Corp mecanic

Acestea sunt „oasele” și „mușchii” robotului, partea care execută direct acțiunea.

1.1 Structură: De obicei, constă dintr-o bază, un braț mare, un braț mic, o încheietură și o flanșă de capăt.

1.2 Articulații și grade de libertate: Conectate prin mai multe articulații (rotative sau mobile), oferind diferite grade de libertate (DOF). Robotul industrial cu șase axe are 6 grade de libertate și simulează flexibilitatea unui braț uman.

1.3 Efector final: O unealtă instalată la capătul încheieturii mâinii care este în contact direct cu obiectul acționat. Cum ar fi clești (pneumatici/electrici), ventuze, pistoale de sudură, pistoale de pulverizare, capete de șlefuire, capete de tăiere cu laser etc.

2. Sistem de acționare

Aceasta este „sursa de energie” a roboților industriali și este responsabilă pentru furnizarea energiei necesare mișcării diferitelor articulații.

2.1 Servomotoare: cele mai frecvent utilizate, oferind control al poziției și vitezei de înaltă precizie și cu răspuns rapid.

2.2 Dispozitive hidraulice/pneumatice: utilizate în scenarii de prindere grea (hidraulică) sau simplă (pneumatică), dar mai puțin frecvente în roboții multiaxe de înaltă precizie.

2.3 Reductor: Conectează motorul la articulație pentru a reduce viteza, a crește cuplul și a îmbunătăți precizia poziționării.

Componente cheie: reductor RV (adesea folosit pentru îmbinări cu sarcină mare) și reductor armonic (adesea folosit pentru îmbinări cu sarcină ușoară sau îmbinări cu încheietura mâinii).

3. Sistem de control

Acesta este „creierul” robotului, care procesează informații, planifică traiectorii și dă instrucțiuni.

3.1 Hardware de controler: Un computer industrial sau un tablou de comandă dedicat care conține CPU, memorie și circuite de interfață.

3.2 Software/Algoritm de control:

3.2.1 Controlul mișcării: Rezolvarea cinematicii inverse și planificarea traiectoriilor de mișcare a articulațiilor pentru a asigura fluiditatea și precizia.

3.2.2 Control logic: Procesează semnalele de intrare și ieșire (I/O) și coordonează cooperarea cu alte dispozitive (de exemplu, benzi transportoare, senzori).

3.2.3 Interfață om-mașină (HMI): Modul de programare a roboților prin intermediul panoului pandantiv, care permite operatorilor să programeze, să depaneze și să monitorizeze starea robotului.

4. Sistemul de percepție

Acestea sunt „cele cinci simțuri” ale robotului, care sunt folosite pentru a obține informații despre starea internă și mediul extern și reprezintă cheia atingerii inteligenței.

4.1 Senzori interni:

4.1.2 Encoder: Detectează unghiul și viteza motorului pentru a obține un control în buclă închisă.

4.1.3 Senzor de cuplu: detectează forța articulației și este utilizat pentru detectarea coliziunilor sau controlul forței de șlefuire.

4.2 Senzori externi:

4.2.1 Sistem de vedere: cameră industrială, scaner 3D, pentru poziționare, identificare, inspecția calității.

4.2.2 Senzori de forță/tactili: Montați la capăt pentru asamblare de precizie sau șlefuire cu forță constantă.

4.2.3 Senzori de siguranță: Lidar, perdele luminoase de siguranță, utilizate pentru monitorizarea personalului din jur și asigurarea opririi în siguranță.

5. Sisteme de asistență

Deși nu este o piesă mobilă esențială, este esențială pentru funcționarea:

5.1 Sistem de alimentare cu energie electrică: sursă de alimentare, regulator de tensiune.

5.2 Sistemul circuitului de aer: Furnizează aer comprimat dispozitivului de prindere pneumatic sau cilindrului de echilibrare.

5.3 Sistem de răcire: Ventilator sau dispozitiv de răcire cu apă pentru a preveni supraîncălzirea motorului și a tabloului de comandă.

5.4 Barieră de siguranță și buton de oprire de urgență: protecție fizică care îndeplinește standardele de siguranță.

Roboții industriali au pătruns acum în aproape toate industriile prelucrătoare. Esența este: să înlocuiască oamenii în efectuarea sarcinilor repetitive, periculoase și de înaltă precizie. 

1. Cele mai utilizate aplicații

1.1 Manipulare, încărcare și descărcare

1.1.1 Preluarea și plasarea automată a materialului pentru mașini-unelte, mașini de turnare prin injecție, mașini de ștanțat

1.1.2 Transferul de materiale în depozite și linii de producție

1.2 Sudare

1.2.1 Sudarea prin puncte și sudarea cu arc a caroseriilor auto

1.2.2 Sudarea structurilor din oțel, a utilajelor de construcții și a țevilor

1.3 Asamblare

1.3.1 Înșurubare, instalare rulmenți, asamblare componente

1.3.2 Asamblarea electronicelor 3C, a electrocasnicelor și a componentelor auto

1.4 Șlefuire, lustruire, debavurare

1.4.1 Prelucrarea feroneriei, accesoriilor pentru baie, pieselor turnate sub presiune, pieselor din aliaj de aluminiu

1.4.2 Înlocuirea muncii manuale, reducerea daunelor legate de praf

1.5 Pulverizare, acoperire

1.5.1 Vopsire pentru mașini, electrocasnice, mobilă

1.5.2 Antiexplozie, uniform, economisește vopsea

1.6 Paletizare, ambalare

1.6.1 Stivuirea automată a cutiilor, sacilor și butoaielor

1.6.2 Utilizat în mod obișnuit în alimente, băuturi, substanțe chimice, logistică

1.7 Inspecție, sortare

1.7.1 Roboți cu viziune: inspecție aspect, măsurare dimensiuni, sortare produse defecte

1.7.2 Utilizat pe scară largă în industria electronică, alimentară și farmaceutică

1.8 Tăiere, prelucrare

1.8.1 Tăiere cu laser, tăiere cu apă, tăiere porți, găurire

1.8.2 Prelucrarea automobile, a tablei, a cauciucului și a plasticului

2. Principalele industrii de aplicare

2.1 Producția de automobile, cel mai mare utilizator: sudarea în puncte, sudarea cu arc, asamblarea, pulverizarea

2.2 Electronică 3C, telefoane mobile, computere: asamblare, inspecție, aplicare adeziv

2.3 Utilaje de construcții, excavatoare, macarale: sudare, șlefuire

2.4 Feronerie și electrocasnice, aparate de aer condiționat, frigidere, articole de bucătărie: sudură, asamblare

2.5 Produse alimentare și farmaceutice: sortare, ambalare, paletizare

2.6 Logistică și depozitare: demontarea, încărcarea și descărcarea paleților

2.7 Transport feroviar, nave, structuri metalice: sudare, tăiere

3. Beneficiile utilizării roboților

3.1 Calitate stabilă și consistență ridicată

3.2 Funcționare non-stop 24 de ore din 24, eficiență ridicată

3.3 Reducerea accidentelor de muncă și a bolilor profesionale, a fumurilor de sudură, a prafului de șlefuire și a temperaturilor ridicate

3.4 Costuri mai mici cu forța de muncă, potrivite pentru producția de masă.

Îmbunătățirea eficienței

- Funcționare neîntreruptă 24 de ore din 24, fără limitări de oboseală. Un singur robot poate înlocui 2-3 muncitori manuali.

- După introducerea într-un anumit depozit de comerț electronic, volumul zilnic de procesare a comenzilor a crescut de la 50.000 de articole la 120.000 de articole, rezultând o creștere de 140% a eficienței.

Timpul de transfer între stații pentru vehiculele din fabrică a fost redus de la 15 minute la 5 minute, iar timpul ciclului liniei de producție a crescut cu 67%. 

Economii de costuri

- Depozitul de dimensiuni medii (cu 5 roboți) economisește anual peste 400.000 de yuani la costurile cu forța de muncă. Investiția în echipamente își recuperează de obicei costul în 1-2 ani.

- Consumul de energie este de doar 30% din cel al stivuitoarelor tradiționale. Acceptă încărcarea automată și poate funcționa timp de 4 ore după o încărcare de 1 oră. 

Siguranță și precizie

Sistemul de evitare a obstacolelor cu mai mulți senzori are un timp de răspuns de ≤ 100 ms. Când întâlnește un obstacol, poate frâna complet în 0,3 secunde.

După aplicarea într-un depozit industrial, incidența accidentelor legate de manipulare a scăzut la 0.

- Rata de eroare la sortarea mărfurilor a scăzut de la 0,1% în operarea manuală la 0,01%, iar rata de deteriorare a mărfurilor a scăzut de la 2% la sub 0,2%.

Precizia poziționării materialului în noul vehicul robot mamă-copil din folie de aluminiu Ren este controlată cu o eroare de 5 mm. 

Flexibilitate și inteligență

Roboții pot forma o rețea autoorganizată prin intermediul unei rețele locale și pot negocia autonom planificarea traseelor ​​și alocarea sarcinilor.

Sistemul se integrează perfect, realizând automatizarea completă a procesului „depozitare - manipulare - sortare - descărcare”.

- După aplicarea de către o întreprindere producătoare, eficiența trasabilității materialelor pe linia de producție a crescut cu 80%.