在物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和工業(yè) 4.0 時代，內(nèi)部物流發(fā)揮著越來越重要的作用。高效生產(chǎn)的關(guān)鍵因素是貨物和材料的精確運輸。Evocortex 的移動運輸系統(tǒng)以非凡的方式完成了這項任務(wù)。實施創(chuàng)新技術(shù)概念的另一個決定性因素是所用 FAULHABER 發(fā)動機的功率密度。

如今，“生產(chǎn)”已成為“復(fù)雜”的代名詞。它越來越經(jīng)常根據(jù)個別客戶的指導(dǎo)方針進行。由于與物聯(lián)網(wǎng)的集成，即使在完全自動化的情況下，也可以生產(chǎn)一系列只有一件。如此大量的變體需要緊密聯(lián)鎖，同時需要非常靈活的過程。正確的零件和組件，幾乎無限數(shù)量的組合，必須在正確的時間在正確的生產(chǎn)站準(zhǔn)備好。

AMR 車輛的優(yōu)勢

物料的搬運，例如供應(yīng)點和生產(chǎn)系統(tǒng)之間的運輸，變得越來越個性化。同時，它必須是完全自動化的。在這種情況下，移動機器人平臺，在業(yè)界被稱為自主移動機器人 (AMR)，在世界各地的倉庫和生產(chǎn)車間中獲得優(yōu)勢。

這一細分市場是總部位于德國紐倫堡的 Evocortex 初創(chuàng)公司的重點，該公司于 2016 年與經(jīng)驗豐富的機器人專家合作成立。該公司與鄰近的技術(shù)學(xué)校 (Technische Hochschule Nürnberg) 和其他教育和研究機構(gòu)緊密相連，以全新的 AMR 概念進入市場。除了產(chǎn)品，公司還提供滿足現(xiàn)代物流要求的創(chuàng)新解決方案。

傳統(tǒng)的 AMR 系統(tǒng)通常需要在跟蹤甚至對流程進行技術(shù)修改方面進行空間調(diào)整，總經(jīng)理 Hubert Bauer 解釋說。-除其他事項外，還需要光學(xué)標(biāo)記以確保輸送機的正確方向，并且路徑和交叉口必須具有特定的尺寸和曲線半徑。我們想創(chuàng)造能夠適應(yīng)客戶需求的運輸機器人，而不是相反。

憑借對地板形狀的記憶，精確識別位置

Evocortex 自主移動機器人 (AMR) 無需任何輔助系統(tǒng)即可確定其位置并找到正確的路徑。他們根據(jù)大廳地板的不平整度來確定自己的方向。這種不規(guī)則現(xiàn)象甚至出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)光滑的混凝土地板上。它們由高分辨率機器人相機捕獲。攝像頭位于傳送帶的底部，能夠捕捉 10 x 10 厘米的圖像，并使用其中的數(shù)據(jù)從大廳地板上創(chuàng)建相當(dāng)于“指紋”的圖像。這個創(chuàng)新系統(tǒng)的核心是我們的本地化模塊 (ELM)。

在初始學(xué)習(xí)過程中，機器人以網(wǎng)格模式在地板上移動。使用復(fù)雜算法從單個點形成的模式創(chuàng)建非常詳細的地圖。未來，一個自學(xué)習(xí)的人工智能將負(fù)責(zé)這個過程。此外，控制器檢查輸送機自身的運動。通過結(jié)合數(shù)據(jù)，它可以 - 理論上在一平方公里的區(qū)域內(nèi) - 精確到毫米的定位。為此，它只需要三個識別點。ELM 系統(tǒng)穩(wěn)定、精確和準(zhǔn)確，即使 50% 的地板被鋸末覆蓋。地板上新形成的永久性劃痕會添加到地圖中，而消失的元素會在一段時間后被移除。

AMR 系統(tǒng)可以選擇在一個或兩個正面配備額外的激光雷達傳感器。它們沿行進方向掃描房間并檢測障礙物——包括那些正在移動的障礙物，例如穿過軌道的人。傳送帶立即停止以確保工人安全。

麥克納姆輪帶來無限的機動性

標(biāo)準(zhǔn)車輪僅沿與其軸相同的方向運行。要使用此類輪子精確定位輸送機，請以與停車時相同的方式進行操作。為了避免這種情況，Evocortex 的設(shè)計師決定使用 Mecanum 車輪。車輪沒有封閉的運行表面 - 相反，桶形滾輪圍繞其周邊放置。它們與車輪的軸線成 45 度角連接，并且可以圍繞自身軸承的傾斜軸線旋轉(zhuǎn)。選擇滾子的形狀、尺寸和間距，以提供具有連續(xù)滾動表面的輪子。

轉(zhuǎn)動麥克納姆輪時，會產(chǎn)生兩個分力：在整個車輪的旋轉(zhuǎn)方向上和與該方向成直角。由此產(chǎn)生的運動方向位于中心：麥克納姆輪“想要”以與軸向方向成 45 度角移動。但是，由于滾輪的移動性，它不具有方向穩(wěn)定性。如果有額外的力量，可以自由修改車輪運動的自我方向。

在 Mecanum 四輪輸送機中，每個 45 度角都以 90 度偏移定位。所以每個輪子都試圖朝不同的方向移動。通過改變各個輪子的旋轉(zhuǎn)方向和速度，輸送機可以從其靜止位置沿任何方向引導(dǎo)或轉(zhuǎn)動到位。因此，在水平面上，它可以像氣墊船一樣自由移動。因此，麥克納姆輪能夠?qū)崿F(xiàn)機器人的動態(tài)和多向運動。

以毫米為單位可擴展

Evocortex 的 AMR 系統(tǒng)具有另一個維度的靈活性：幾乎無限的尺寸選擇。- 如有必要，我們可以以毫米級精度調(diào)整機器人以適應(yīng)客戶的要求 - Hubert Bauer 強調(diào)說。- 我們可以實現(xiàn)從 400 x 480 到 800 x 1200 mm 的任何外部尺寸。

EvoRobot R&D 和 EvoRobot Industrial 系列的產(chǎn)品也大致對應(yīng)于承重平臺的外部尺寸。所有技術(shù)元件——傳感器、控制器、千斤頂和輪驅(qū)動——都位于平臺下方。

這種可擴展性的一個關(guān)鍵組件是輪驅(qū)動模塊。它位于車輪的正上方，并與它一起形成一個標(biāo)準(zhǔn)的獨立單元。因此，車輪可以彼此相距任何距離。這種系統(tǒng)的決定性元素是一個強大且非常小的引擎。

“我們非常仔細地研究了市場，以找到滿足該應(yīng)用要求的發(fā)動機，”Hubert Bauer 回憶起設(shè)計階段時說。-所需的功率密度僅由 FAULHABER 發(fā)動機提供。競爭對手的發(fā)動機缺乏所需的扭矩。

強大的力量，最小的尺寸

控制

AGV 和 AMR ：控制和導(dǎo)航

乍一看，自動導(dǎo)向車 (AGV) 及其進化的自動駕駛汽車 (AMR) 并沒有什么不同。分配給他們的任務(wù)也是一樣的。這些車輛之間的主要區(qū)別在于它們的控制和導(dǎo)航方式。AMR 車輛領(lǐng)域的更大靈活性意味著它們將成為工業(yè)廠房和倉庫運輸?shù)奈磥怼?/p>

機器人、裝配和服務(wù)

適用于 AMR 和 AGV 卡車的 IEI 計算機

許多公司越來越多地決定在倉庫中使用自動駕駛汽車來執(zhí)行以前只委托給員工的任務(wù)。特別流行的自動駕駛汽車，不僅在物流公司中，還有移動機器人（AMR）和自動駕駛汽車（AGV）。

EvoRobot 車輪模塊配備 3257…CR 或 3272…CR 系列直流電機。每個都有一個IEF3編碼器和一個38/2 S齒輪，為了保證停車后車輪的快速停止和鎖定，車輪電機還配備了制動器。

-由于微型電機的強大動力，EvoRobot 最多可以運輸 200 公斤。Hubert Bauer 解釋說，很快就會有更大的負(fù)載。-也可以在高達 5 度的斜坡上以每秒一米的速度運輸。

EvoCarrier 產(chǎn)品線設(shè)計用于運輸小型貨物輸送機。對于 AMR 系統(tǒng)的內(nèi)部組件，空間限制甚至比 EvoRobot 更大。與地面的距離不超過 100 毫米。因此，它適合運輸貨物下方的非常小的間隙。兩個或四個 EvoCarrier 也可以一起運輸托盤或整個貨架單元。設(shè)計師選擇了所謂的“平轉(zhuǎn)子電機” - 4221…BXT 系列無刷電機，只有 21 毫米長。這使得 EvoCarrier 能夠運輸裝載總重量高達 120 公斤的小型載重車 (KLT) 的地面車輛。

除了功率尺寸比，AMR自走卡車在運行中的一個重要作用主要是維護的零需求和持續(xù)運行的可靠性。

“FAULHABER 發(fā)動機超出了我們的使用壽命要求?！盚ubert Bauer 說。他們的下一個優(yōu)勢是他們與工業(yè)中常用的所有控制系統(tǒng)的兼容性。FAULHABER 專家還幫助我們確定了批量生產(chǎn)參數(shù)的最佳設(shè)置。