Metody nawigacyjne automatycznych wózków

Różnorodność środowisk przemysłowych sprawia, że trudno wybrać i określić odpowiedni dla wszystkich przypadków jeden system nawigacyjny. Dlatego producenci automatycznych urządzeń transportowych budują pojazdy wyposażone w różne systemy nawigacyjne w zależności od przeznaczenia urządzenia. Metody nawigacji automatycznych wózków transportowych można podzielić na:

Metoda pętli indukcyjnej – pojedynczy przewód umieszczony w specjalnie przygotowanym w podłodze kanale, w którym przepływ prądu o stałej określonej częstotliwości generuje pole magnetyczne, które jest wychwytywane przez antenę wózka poruszającego się zgodnie ze ścieżką sygnału. Jest to jedna z najstarszych i najbardziej skutecznych metod, którą cechują duża skuteczność i możliwość stosowania na otwartej oraz zamkniętej przestrzeni. Główną wadą jest problem ze zmianą trasy pojazdów.

Metoda pętli magnetycznej (metalicznej) – podobne rozwiązanie jak w wypadku pętli indukcyjnej, lecz z innym źródłem pola magnetycznego (taśma z materiału ferromagnetycznego). Zaletą takiego rozwiązania jest prosta i tania instalacja i możliwość szybkiej modyfikacji trasy. Główne wady to ograniczenie do stosowania wewnątrz budynków, mała wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne i duża czułość na obecność innych ferromagnetyków.

Metoda nawigacji laserowej – poprzez ustalenie współrzędnych za pomocą emisji wiązki laserowej, która emitowana jest przez skaner umiejscowiony w górnej części wózka i „omiata” otoczenie wózka od kilku do kilkunastu razy na sekundę. W strategicznych miejscach otoczenia (np. ścianach lub kolumnach) umieszcza się odbłyśniki odbijające wiązkę, która po odbiciu wraca do układu nawigacji i w ten sposób następuje zorientowanie wózka w przestrzeni roboczej. Jako główne zalety wymienić można odporność na warunki atmosferyczne, możliwość pracy wewnątrz i na zewnątrz budynków, duża dokładność wynosząca 1-2 mm i łatwa modyfikacja trasy. Główną wadą jest konieczność widoczności odbłyśników przez robota.

Metoda linii refleksyjnej – polegająca na wyznaczeniu na podłożu trasy wózka, poprzez namalowanie farbą refleksyjną lub wyklejeniu taśmą refleksyjną. Trasa śledzona jest przez kamerę stanowiącą element układu nawigacji. Nawigacja odbywa się w oparciu o inny stopień odbicia światła na trasie w porównaniu do innych elementów otoczenia. Główne zalety to łatwo modyfikowalna trasa, natomiast do wad zaliczyć można małą niezawodność, dużą czułość na zabrudzenia i brak możliwości stosowania na zewnątrz budynków.

Metoda żyroskopowa – polegająca na wykorzystaniu urządzenia żyroskopowego wykrywającego zmiany kierunku. Metoda ta wymaga dodatkowego wzorcowania zewnętrznego za pomocą specjalnych punktów odniesienia montowanych w podłodze (tzw. transponderów umieszczonych w miejscach charakterystycznych, takich jak punkty przystankowe oraz luki). Rozwiązanie jest kłopotliwe przy skomplikowanych i krzyżujących się ścieżkach i wymaga sprzętu odpowiedniej jakości. Zaletą rozwiązania jest dobre pozycjonowanie, natomiast wadą jest wysoka cena urządzenia.

Metoda układu współrzędnych – oparta na orientacji w oparciu o punkty odniesienia umieszczone w podłodze obiektu. Dzięki dużej liczbie punktów o charakterze optycznym lub nadajnikowym układ sterowania koordynuje położenie wózka w przestrzeni. Metoda jest stosunkowo prosta w modyfikacji, lecz wymaga zastosowania rozbudowanego układu punktów w podłożu.

Metoda ultradźwiękowa – w oparciu o odniesienie do pionowych powierzchni (np. ściany), polegająca na generowaniu i wychwytywaniu fal ultradźwiękowych emitowanych przez układ nawigacyjny. Szacowanie odległości następuje na podstawie oceny parametrów odbitej fali. Obecnie metoda ma charakter prototypowy i nie jest wykorzystywana komercyjnie. Główną zaletą jest brak konieczności stosowania dodatkowych znaczników, a wadą ograniczone zastosowanie jedynie w niewielkich przestrzeniach (np. korytarze międzyregałowe).

Metoda GPS – oparta na systemie nawigacji satelitarnej z odbiornikiem zamontowanym na pojeździe. Jest metodą stosunkowo prostą do wdrożenia, posiadającą jednak wady takie, jak: konieczność umieszczenia stacji referencyjnej, mała dokładność (od 0,5m do 2m) i możliwość stosowania jedynie na zewnątrz.

Metoda RFID (Radio Frequency Identification) – to metoda automatycznego zapisywania i odczytywania danych, która nie wymaga kontroli od operatora. Pasywne transpondery, umieszczone w regularnych odstępach w podłodze, przesyłają informacje do wózka, w celu dalszej optymalizacji przebiegu pracy. Pozwala, bazując na danych uzyskanych poprzez transpondery, na automatyczną redukcję prędkości pojazdu w punktach potencjalnie niebezpiecznych, takich jak skrzyżowania lub zwężenia. Istnieje również możliwość kontroli kierunku jazdy, blokady kłopotliwych miejsc oraz monitorowania tras jednokierunkowych. Automatyczna identyfikacja miejsc magazynowania pozwala na szybką i bezbłędną obsługę systemu kontroli ruchem oraz znaczną oszczędność czasu.

http://www.sluzby-ur.pl/artykuly/612/zrobotyzowane_wozki_wid...