自主移動機器人（AMR）——推動工廠自動化進入下一階段
發(fā)布時間：2024-08-13 作者：Chris Mercurio
圖片來源：Bosch Rexroth
自主移動機器人（AMR）以及支持其運行的軟件可以幫助制造企業(yè)實現更高效的智能搬運。本文重點介紹了底座式AMR的四種應用。
自主移動機器人（AMR）正成為現代設施的重要組成部分，它能夠實現日常任務的自動化，為用戶提供更高的生產力、安全性和效率。AMR每天都會按時上班并完成任務，而不會中斷過程，從而為設施提供穩(wěn)定的勞動力。雖然許多AMR都可以適用于各種應用場景，但底座式（under-rider）AMR在智能搬運的應用中可能會更有價值。它們的設計目的是在有效載荷下方實現靈巧的操作，將貨物輕松從A點拾取并轉移到B點。
01 定位軟件導引AMR
在深入探討底座式AMR的應用之前，我們先來看看它們是如何工作的。與自動導引車（AGV）等需要預定路線、標記或向導的替代品不同，AMR可以在沒有人工干預的環(huán)境中導航。
由于AMR必須了解自己在環(huán)境中的位置，因此通常來說定位軟件是AMR解決方案的"核心"，也是評估AMR時最重要的考慮因素之一。AMR的定位軟件有多種類型可供選擇，其中最常見的是使用激光或視覺的同步定位和映射（SLAM）。
▲在工廠中，智能搬運AMR可以在載貨物體下方靈活地移動，將其從A點拾取并轉移到B點。
雖然不同定位類型各有其優(yōu)缺點，但基于激光和SLAM的技術更靈活，因為它使用的算法允許AMR在沒有外部基礎設施的情況下在各種變化環(huán)境中定位。然而，并非所有基于激光的SLAM技術都是一樣的，因此研究工作至關重要。能在快速變化的環(huán)境中確定各種車輛類型、位置和方向的可靠軟件應具備以下一些關鍵功能：
■ 隨環(huán)境變化自動更新地圖；
■ 能夠快速、輕松地擴展地圖；
■ 雙激光和車輪里程測量融合功能；
■ 支持基準對齊、反射器和QR碼，適用于具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境；
■ 易于使用的圖形用戶界面，具有實時制圖引導功能。
定位軟件是AMR的關鍵技術組件之一，它發(fā)揮著至關重要的作用，并以最大的靈活性和可用性解決AMR的定位挑戰(zhàn)。
02 底座式AMR的四個關鍵應用
底座式AMR在設施中并不少見，可以在許多方面為企業(yè)提供幫助，特別是在以下四種應用中，對于企業(yè)提高倉庫自動化的效率和安全性方面發(fā)揮著更大的作用。
▲AMR在提高倉庫自動化的效率和安全性方面發(fā)揮著更大的作用。
1 碼垛
自主移動機器人可以幫助消費品包裝企業(yè)改進碼垛系統(tǒng)，將成品托盤移動到收縮包裝站或存儲區(qū)域，而這通常需要操作員使用叉車。
一個考慮因素是要尋找一種具有先進軟件支持的AMR，這種軟件可讓機器人獨立確定其位置以及將托盤移動到下一個工位的最佳路徑。不需要鋪設軌道，也不需要專業(yè)的機器人編程人員，從而簡化了關鍵的內部物流功能，并將工作人員解放出來去處理要求更高的任務。
2 制造業(yè)內部物流
AMR是改善關鍵內部物流功能的重要工具，尤其是在倉庫/存儲區(qū)、生產線和裝運/收貨之間運送原材料、成品和在制品的過程中。這些AMR具有簡化的編程、緊湊的設計、較小的轉彎空間和多樣的負載能力。
它們?yōu)閷⒉牧蠌墓S儲存架轉移到生產線，提供了一種高效、安全的選擇；這在勞動力短缺的地區(qū)很有幫助，并有助于降低叉車和托盤車的維護成本。
3 包裝生產線
機器人在包裝環(huán)境中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著系統(tǒng)變得足夠復雜，可以處理更廣泛的任務，它們可以提供解決勞動力短缺問題所需的靈活性。在提高倉庫自動化的效率和安全性方面，AMR等技術發(fā)揮著重要作用。當它們都連接到一個控制系統(tǒng)時，它們可以提高全系統(tǒng)過程的靈活性，該控制系統(tǒng)可以使用生產車間的數據來應對中斷或優(yōu)化過程。
機器人的功能各不相同。需要最大靈活性的包裝生產線，需要能夠處理各種載荷、能夠在各種空間和不斷變化的生產車間中運行的AMR。一些AMR可以滿足這些要求，能夠處理高達1000公斤的有效載荷，實現360度障礙物檢測。還有一些AMR可以與其它設備接口，如輸送機系統(tǒng)或協(xié)作機器人。
4 裝配線
使用新的內部物流技術，移動機器人可以減少將零件運送到手動工作站和生產裝置所需的時間。與更多的靜態(tài)配送系統(tǒng)相比，移動機器人更快、更容易實施，而且不需要配送人員使用動力工業(yè)卡車將物料運送到生產線。
AMR可用于移動托盤或貨架，以便將滿載的流動貨架運送到手動工作站。任務可以通過無線按鈕、平板電腦手動觸發(fā)，或者通過可編程邏輯控制器（PLC）或通過應用程序接口（API）與上游企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）或倉庫管理系統(tǒng)（WMS）的連接自動觸發(fā)。
自動地圖更新和基于激光雷達的導航技術，使移動機器人能夠在快速變化的環(huán)境中更具適應性，而不需要特殊的軌道或其它固定的導航輔助設備。
為AMR找到合適的應用，并不像從帽子里拿出任務那么簡單。建立一支投資回報率高、適合公司應用的AMR車隊需要許多環(huán)境、文化和技術因素。不要僅憑AMR，就推動工廠自動化進入到下一階段。與能夠提供支持、專業(yè)技術和行業(yè)知識的供應商合作，有助于確保AMR的成功實施。
關鍵概念：
■ 了解自主移動機器人可以在制造業(yè)中發(fā)揮的重要作用。
■ 軟件可以幫助機器人獨立確定其位置以及將托盤移動到下一個工位的最佳路徑。
思考一下：
AMR在您的工廠中扮演什么角色，它們是如何發(fā)展的？