Jungheinrich – mobilni roboti oblikuju budućnost intralogistike
AMR-ovi s vizijskim sustavom: vide više, djeluju autonomno
Kako Jungheinrich ubrzava mobilnu robotiku uz platformu kamere O3R 3D poduzeća ifm
Poduzeće Jungheinrich vodeći je pružatelj intralogističkih rješenja već više od 70 godina. Uz svoj etablirani portfelj rješenja za ručnu intralogistiku, poduzeće Jungheinrich intenzivno se usmjerava na automatizaciju. Poduzeće objedinjuje svoju stručnost u području robotike te se koristi izložbenim prostorom „Home of Mobile Robots” na lokaciji u Echingu pokraj Münchena kao namjenskim prostorom za praktičnu interakciju s klijentima.
„Klijentima je važno da mobilne robote iskuse u praksi i stupe s njima u izravan kontakt. Ovaj je praktičan pristup ključan – za nas, za naše klijente i za budući razvoj automatizirane intralogistike”, naglašava Manuela Schmidbauer, upraviteljica portfeljima za mobilne robote u poduzeću Jungheinrich.
Veća autonomija u već uspostavljenim operativnim okruženjima
Intralogistički zahtjevi znatno su se promijenili. Klijenti iz sektora proizvodnje, maloprodaje i logistike traže rješenja koja ublažavaju manjak radne snage i troškovne pritiske, a pritom ne povećavaju složenost njihovih procesa. Autonomni mobilni roboti (AMR) moraju se integrirati u već uspostavljena operativna okruženja – postojeće objekte gdje je mješoviti rad uobičajena praksa. „Visok stupanj autonomije i intuitivna interakcija s vozilima ključni su zahtjevi”, objašnjava Manuela Schmidbauer. AMR-ovi djeluju rame uz rame s operaterima ručno upravljanih vozila, sustavima prijenosnih traka i pješacima. Time se nameću zahtjevni kriteriji u pogledu percepcije, sigurnosti i brzine reakcije. „Naša vozila moraju držati korak sa sposobnostima i brzinom reakcije ljudskih operatera”, kaže Schmidbauer.
Za agilan razvoj potrebni su agilni partneri
Kako bi brzo odgovorilo na ove tržišne zahtjeve, poduzeće Jungheinrich svoja rješenja razvija u bliskoj suradnji s klijentima te primjenjuje agilne metode i kraće razvojne cikluse nego prije. „Za to su potrebni partneri koji mogu držati korak s ovom razinom dinamike”, dodaje Schmidbauer. „Uz poduzeće ifm kao stručnjaka za automatizaciju pronašli smo partnera koji pruža odgovarajuća rješenja za senzore i upravljanje za naše mobilne robote.”
Bolja percepcija zahvaljujući platformi O3R
Uz model EAE 212a Jungheinrich predstavlja najnoviju generaciju AMR-ova, osmišljenu kako bi omogućila još veću autonomiju uz istodobno znatno pojednostavljenje integracije ovih vozila u postojeće procese klijenata. Središnji element ovog AMR-a jest platforma O3R poduzeća ifm. Sustav O3R sastoji se od središnje jedinice za vizualnu obradu (VPU) koja može spojiti do šest 2D/3D kamera. VPU sinkrono obrađuje slikovne podatke te, u kombinaciji s algoritmima koje je razvilo poduzeće Jungheinrich, omogućuje pouzdano prepoznavanje nosača tereta i drugih predmeta.
Snažna dvostruka upravljačka jedinica
U modelu EAE 212a poduzeće Jungheinrich oslanja se na upravljački uređaj ecomatController CR710S poduzeća ifm s ukupno 37 ulaza i izlaza. Upravljački uređaj nije samo vrlo otporan na vibracije, toplinu i hladnoću već nudi i visoku učinkovitost. 32-bitnim mikrokontrolerom osiguravaju se kratka vremena ciklusa. Dolazi u kombinaciji sa sveobuhvatnim algoritmima. Još je jedna prednost to što upravljački uređaj ecomatController objedinjuje dva neovisna PLC-a u jednom uređaju: Jedan obavlja standardne upravljačke zadatke, a drugi je namijenjen sigurnosnim primjenama i posjeduje TÜV certifikat do razine SIL 2 ili PL d.
Slika 1.: Praktični scenarij: AMR-ovi također moraju pouzdano raditi u mješovitom radu s ručno upravljanim vozilima.
Slika 2.: Dvije kamere okrenute u smjeru kretanja snimaju široko vidno polje ispred AMR-a.
Slika 3.: AMR poduzeća Jungheinrich izuzetno pouzdano prepoznaje palete zahvaljujući glavi kamere O3R (središte slike).
Robusni oblak točaka PMD za otkrivanje paleta i prepreka
„O3R upotrebljavamo za dvije osnovne funkcije: otkrivanje paleta i otkrivanje prepreka duž putanje kretanja”, objašnjava Sebastian Gangl-Spethmann, viši razvojni inženjer u poduzeću Jungheinrich. Dvije kamere postavljene su u smjeru vožnje, a dodatna kamera prati stražnje područje tereta. U obama slučajevima AMR ima koristi od visokopreciznog oblaka točaka koji generiraju glave kamere primjenom tehnologije PMD: „Pouzdano otkrivamo palete, čak i kada su pomaknute ili zakrenute. AMR im može dosljedno prilaziti i preuzimati ih.” Ova robusnost povećava fleksibilnost u skladišnim procesima te omogućuje pouzdano rukovanje paletama čak i kad nisu postavljene s milimetarskom preciznošću.
3D oblak točaka i 2D slika: Zahvaljujući platformi O3R, dostupne su sveobuhvatne vizualne informacije za prihvat tereta.
Poboljšana percepcija okoline u usporedbi sa sigurnosnim skenerima
Zahvaljujući dvjema kamerama usmjerenima prema naprijed koje se koriste za otkrivanje prepreka, EAE 212a radi na principu prediktivne navigacije, a ne reaktivnog zaustavljanja i ponovnog pokretanja. „Obveznim sigurnosnim laserskim skenerima pouzdano se otkrivaju ljudi, ali oni imaju ograničenje da rade samo u jednoj ravnini i blizu tla”, objašnjava Gangl-Spethmann. „3D kamerama nadzire se puno veće područje ispred vozila. To nam omogućuje da otkrijemo ljude u ranijoj fazi. Osim toga, 3D kamerama također se pravovremeno otkrivaju uzdignuti predmeti koji strše u putanji kretanja poput vilica ili kuka dizalice kako bi ih se izbjeglo i kako bi se vožnja nastavila bez zaustavljanja. To dovodi do povećanja protoka i smanjenja trajanja procesa.”
Robusnije informacije od sustava 3D LiDAR
U usporedbi sa sustavima 3D LiDAR primijenjene 3D kamere također omogućuju pouzdano otkrivanje predmeta na reflektirajućim površinama. Dodatnim 2D tokom podataka omogućuje se preciznija segmentacija i vizualizacija snimljene scene. „Sveukupno, time dobivamo više informacija za robusno otkrivanje predmeta”, sažima Gangl-Spethmann. Ova šira podatkovna osnova omogućuje pouzdanije otkrivanje i rukovanje objektima u širokom rasponu okruženja – što je odlučujući faktor za fleksibilnu uporabu u stvarnim primjenama.
Robusna percepcija, nesmetan protok prometa, brza integracija
Ključni cilj razvoja bio je pojednostaviti stavljanje AMR-a u pogon na lokaciji klijenta. Zahvaljujući sučeljima i alatima koji se pružaju na platformi O3R, sustav je brzo spreman za rad – uključujući vanjsko kalibriranje i osnovno konfiguriranje. Za rukovatelje to znači kraće zastoje tijekom uvođenja sustava, manji inženjerski angažman i predvidivu skalabilnost.
O3R: temelj za budući razvoj AMR-a
Sama platforma O3R osmišljena je tako da raste zajedno s promjenjivim zahtjevima: dodatna vidna polja, dodatne kamere ili novi funkcijski moduli mogu se postupno dodavati bez potrebe za ponovnim osmišljavanjem cjelokupne arhitekture sustava. Za poduzeće Jungheinrich ova tehnička podloga predstavlja temelj za ostvarenje ključnog cilja: oblikovanje interakcije čovjek/stroj tako da bude sigurna i intuitivna. „Zahtjevi naših klijenata nastavit će se razvijati kako se automatizacija i autonomija budu povećavale”, kaže Manuela Schmidbauer. Uvođenjem modela EAE 212a Jungheinrich predviđa ovu promjenu, a senzorska tehnologija poduzeća ifm osigurava potrebnu razinu percepcije okoline, koja je presudna u već uspostavljenim operativnim okruženjima.
Partnerstvo kao ključni čimbenik uspjeha
Bliska suradnja između poduzeća Jungheinrich i ifm electronic bila je ključni faktor uspjeha projekta. „Suradnja s poduzećem ifm vrlo je dobra”, kaže Gangl-Spethmann. „Kad je riječ o važnim temama, možemo brzo stupiti u kontakt s razvojnim inženjerima, što nam omogućuje da bez odlaganja riješimo čak i tehnički složena pitanja.” Ovom se izravnom vezom između razvojnih timova obaju poduzeća omogućuju kratki procesi donošenja odluka i brza rješenja – što je ključna prednost u dinamičnom tržišnom okruženju koje oblikuje ubrzan tehnološki razvoj.
