Jungheinrich — Мобільні роботи формують майбутнє внутрішньої логістики
Автономні мобільні роботи з технічним зором: більше бачать, діють автономно
Як Jungheinrich прискорює розвиток мобільної робототехніки за допомогою 3D-камерної платформи O3R від ifm
Компанія Jungheinrich уже понад 70 років є провідним постачальником рішень у галузі внутрішньої логістики. Разом зі своїм портфелем рішень для ручної внутрішньої логістики компанія Jungheinrich приділяє велику увагу автоматизації. Компанія зміцнює свої позиції в галузі робототехніки й використовує виставковий зал «Дім мобільних роботів» на своєму об’єкті в Ехінгу під Мюнхеном як спеціалізований простір для безпосередньої взаємодії з клієнтами.
«Клієнтам необхідно побачити мобільних роботів ближче й безпосередньо повзаємодіяти з ними. Такий практичний підхід є вкрай важливим — для нас, для наших клієнтів і для майбутнього розвитку автоматизованої внутрішньої логістики», — наголошує Мануела Шмідбауер, менеджер портфоліо у сфері мобільних роботів у компанії Jungheinrich.
Більша автономія в умовах промислових зон
Вимоги до внутрішньої логістики суттєво змінилися. Клієнти у виробничій, роздрібній і логістичній галузях шукають рішення, які дають змогу впоратися з нестачею робочої сили й тиском витрат без ускладнення їхніх процесів. Автономні мобільні роботи мають бути інтегровані в наявні промислові зони — об'єкти, де змішаний режим роботи є нормою. «Ключовими вимогами є високий рівень автономності й інтуїтивно зрозуміла взаємодія з транспортними засобами», — пояснює Мануела Шмідбауер. Автономні мобільні роботи працюють пліч-о-пліч з операторами транспортних засобів, що керуються вручну, конвеєрних систем і пішоходами. Це створює жорсткі вимоги з точки зору сприйняття, безпеки й оперативності реагування. «Наші транспортні засоби повинні відповідати можливостям й оперативності роботи операторів-людей», — говорить Шмідбауер.
Гнучка розробка вимагає гнучких партнерів
Щоб оперативно реагувати на ці ринкові вимоги, компанія Jungheinrich розробляє свої рішення в тісній співпраці з клієнтами, використовуючи гнучкі методи й більш короткі цикли розробки, ніж раніше. «Для цього потрібні партнери, здатні йти в ногу з таким рівнем динаміки», — продовжує Шмідбауер. «Компанія ifm, що спеціалізується на автоматизації, стала для нас партнером, який надає відповідні сенсорні рішення та рішення для управління для наших мобільних роботів.»
Краще сприйняття завдяки платформі O3R
З моделлю EAE 212a компанія Jungheinrich випускає новітнє покоління автономних мобільних роботів, розроблених для забезпечення більшої автономності й значного спрощення інтеграції цих машин у наявні виробничі процеси клієнтів. Центральним елементом цього автономного мобільного робота є платформа O3R від компанії ifm. Система O3R включає центральний блок опрацювання відеозображень (VPU), здатний підключати до шести 2D/3D-камер. VPU синхронно опрацьовує дані зображення та, разом з алгоритмами, розробленими компанією Jungheinrich, забезпечує надійне виявлення вантажоносіїв й інших об'єктів.
Потужний подвійний блок керування
У моделі EAE 212a компанія Jungheinrich використовує контролер ecomatController CR710S від ifm, що має загалом 37 входів і виходів. Контролер не тільки вирізняється високою стійкістю до вібрації, перепадів температури й холоду, а й забезпечує високу продуктивність. 32-розрядний мікроконтролер забезпечує короткий час циклу. У поєднанні з великими проалгоритмами. Ще одна перевага полягає в тому, що ecomatController поєднує два незалежні ПЛК в одному пристрої: один із них виконує стандартні завдання управління, а інший призначений для підтримки безпеки й має сертифікат TÜV аж до рівня SIL 2 або PL d.
Зображення 1: Практичний сценарій: Автономні мобільні роботи також повинні надійно працювати в змішаному режимі з транспортними засобами, що керуються вручну.
Зображення 2: Дві камери, спрямовані в бік руху, забезпечують широкий огляд території перед автономним мобільним роботом.
Зображення 3: Автономний мобільний робот Jungheinrich розпізнає палети з винятковою надійністю завдяки камері O3R (у центрі зображення).
Надійна хмара точок PMD для виявлення піддонів і перешкод
«Ми використовуємо O3R для двох основних функцій: виявлення піддонів і перешкод на шляху руху», — пояснює Себастьян Гангл-Шпетманн, старший інженер-розробник компанії Jungheinrich. Дві камери встановлені за напрямом руху, а додаткова камера стежить за вантажним відсіком позаду. В обох випадках автономний мобільний робот виграє від використання хмари точок, згенерованої з високою точністю головками камер із застосуванням технології PMD: «Ми надійно виявляємо піддони, навіть якщо вони зміщені або повернені. Автономний мобільний робот може під'їжджати й стабільно підбирати їх.» Така надійність підвищує гнучкість складських процесів, даючи змогу надійно підбирати піддони, навіть якщо вони розміщені не з міліметровою точністю.
3D-хмара точок та 2D-зображення: Завдяки платформі O3R доступна вичерпна візуальна інформація для прийняття вантажу.
Покращене сприйняття навколишнього середовища, порівняно зі сканерами безпеки
Завдяки двом фронтальним камерам, які використовуються для виявлення перешкод, EAE 212a працює в режимі предиктивної навігації, а не в режимі реагування із зупинками й відновленням руху. «Необхідні для безпеки лазерні сканери надійно виявляють людей, але в них є обмеження: вони працюють тільки в одній площині й близько до землі», — пояснює Гангл-Шпетманн. «Тривимірні камери контролюють набагато більшу область перед транспортним засобом. Це дає нам змогу виявляти людей на ранній стадії. Крім того, 3D-камери також своєчасно виявляють об'єкти, що виступають на шляху руху, зокрема вила або гаки крана, щоб уникнути зіткнення з ними й продовжити рух без зупинки. Це підвищує продуктивність та скорочує час обробки.»
Достовірніша інформація, ніж у системах 3D LiDAR
Порівняно із системами 3D LiDAR, використовувані 3D-камери також забезпечують надійне виявлення об'єктів на світловідбивних поверхнях. Додатковий двовимірний потік дає змогу більш точно сегментувати й візуалізувати захоплену сцену. «Загалом, це дає нам більше інформації для надійного виявлення об’єктів», — підсумовує Гангл-Шпетманн. Ця ширша база даних забезпечує більш надійне виявлення та обробку об'єктів у різних умовах, що є вирішальним чинником для гнучкого використання в реальних застосуваннях.
Надійне сприйняття, плавний потік транспортних засобів, швидка інтеграція
Одним із ключових завдань розробки було спрощення введення в експлуатацію автономного мобільного робота на об’єкті замовника. Завдяки інтерфейсам й інструментам, що забезпечуються з платформою O3R, система швидко готова до роботи, включно із зовнішнім калібруванням і базовим налаштуванням. Для операторів це означає скорочення часу простою під час розгортання, зменшення трудовитрат на технічне обслуговування та передбачувану масштабованість.
O3R: потенціал для майбутньої еволюції автономних мобільних роботів
Сама платформа O3R спроєктована так, щоб розвиватися разом із мінливими вимогами: Додаткові поля зору, додаткові камери або нові функціональні модулі можна поетапно додавати, без необхідності переосмислення загальної архітектури системи. Для компанії Jungheinrich ця технічна база підтримує ключову мету: розробка безпечної та інтуїтивно зрозумілої взаємодії людини й машини. «Зі зростанням автоматизації та автономності вимоги наших клієнтів продовжуватимуть змінюватися», — говорить Мануела Шмідбауер. У випадку з EAE 212a компанія Jungheinrich передбачає ці зміни, а сенсорна технологія ifm забезпечує необхідну глибину розуміння оточення, що дуже важливо в умовах промислових зон.
Партнерство як ключовий фактор успіху
Тісна співпраця між компаніями Jungheinrich та ifm electronic стала ключовим фактором успіху проєкту. «Співпраця з ifm дуже хороша», — говорить Гангл-Шпетманн. «З важливих питань ми можемо швидко зв'язатися з розробниками, що дає нам змогу оперативно вирішувати навіть технічно складні проблеми.» Прямий зв'язок між командами розробників обох компаній забезпечує короткі шляхи прийняття рішень і швидкі рішення, що є вирішальною перевагою в динамічному ринковому середовищі, яке формується стрімкими технологічними змінами.
