您的机器人平台是如何诞生的?
这个机器人叫Eduard,尺寸大约为40×40×15 cm,重约8 kg。在一家公司向Stefan May教授咨询后,Eduard诞生了。该公司需要一个平台来为员工提供移动机器人技术培训。这就是为什么除了机器人平台之外,EduArt Robotik GmbH还提供一系列用于测试和优化的教学和服务产品。
您的机器人平台有哪些独特之处?
该平台配备了简易橡胶轮胎和麦克纳姆轮。这些产品使机器人能够原地转向、侧向或对角行驶。由此可在非常狭小的空间内进行精确定位和导航。橡胶轮胎主要用于户外区域或救援机器人的测试,但仅在模拟场景中使用。高品质FAULHABER电机是这两种应用的理想选择。
该平台配置开放式接口、集成距离和惯性测量设备的集成传感器概念,以及集成电池管理系统(BMS)。像这种基础设备,我们可以根据客户的要求进行扩展,客户也可以自行扩展。如此,用户可以根据所需的速度或转矩来选择驱动装置的传动比,例如72:1或89:1。最终,客户能够经济高效地测试其新概念。当然,我们也会提供应用解决方案的实施协助。
EduArt的应用在该行业中有何重要性?
AGV和AMR在自动化中越来越重要,但遗憾的是,许多公司对此并不了解。例如,机器人平台有助于快速轻松地测试新传感器系统。该平台可根据需求进行仿真扩展,从而为生产提供相关知识。
AGV和AMR正朝更加自主化的方向发展。它们将成为生产组件,与生产模块搭配,而非传送带。因此,在需要时,AGV和AMR会协同工作。它们能相互配合吗?
AGV和AMR都配备了VDA5050标准接口,因此可以与控制中心通信。客户可使用Eduard等平台轻松测试新软件,然后将测试结果1:1传输到大型AGV和AMR。这样,无需进行大量仿真工作,就能评估应用,因为无论是使用Eduard还是大型系统,软件本质上都是相同的。数字孪生可协助规划和扩展,并根据需求与平台一起提供。
Eduard的驱动系统还必须满足AGV和AMR概念的未来要求。平台采用了哪些驱动系统,原因何在?
我们的培训和概念验证(PoC)平台使用FAULHABER的贵金属换向直流超小型电机。尽管尺寸很小,但它们可以产生很大的转矩,而且特别节能。它们还易于控制,适用于高精度控制回路。
对于更大的平台,我们使用同一制造商的大型直流电机,以便快速完成概念验证,例如,利用自有电子设备轻松实现控制。如有必要,我们会将这些电机换成免维护且耐用的BLDC电机。
长期以来,生产批量逐渐缩小,产品型号不断增多。对于物流、AGV和AMR的功能,这意味着什么?
较小的负载需要使用配备诸如FAULHABER高质量驱动器的小型但功能强大的机器人。这些自动工业推车采用较少的电子设备和更小的电池,使其更轻便且能耗更低。当负载增加时,可以轻松地进行扩展以形成一个单元。高精度驱动器使机器人能够在不发生碰撞的情况下协同工作。
另一个趋势是自动化车队规模扩大,此时就需要车队管理。
为此,机器人必须相互交流、自主“思考”并通过标准接口交换信息,在必要时进行合作。无论是大型还是小型AGV/AMR,软件本质上都是一样的,只有几行代码的差别。这种软件只需要少量AMR信息。例如,它需要计算机器人在大厅平面图上的位置。然后,导航系统(少数几个掌握机器人尺寸的组件之一)会搜索适当的路径。然而,还是要注意经常测试,毕竟移动机器人技术还处于起步阶段,这也是为什么还没有那么多标准的原因。
为了达到所需的速度,电机控制器计算所需的车轮转数。只需调整三行代码或一个配置文件即可完成此操作。FAULHABER为电机提供高精度减速箱和编码器以实现精确定位,它们共同提供最佳性能和安全性。
工业4.0的目标是自组织、异构、多模态系统。这需要AGV和AMR之间交换数据,人工智能也需要数据。FAULHABER组件也必须收集并传输数据,那么对它们有什么要求呢?
这通过5G或公司内部的WLAN来实现。系统不需要实时数据,因为规划阶段的数据已足够,例如在路径规划中,系统具有可用路径和速度,且它们不会持续变化。如果机器人从一个点移动到下一个点,每隔几秒钟就会有活动标志。因此,为了避免网络拥塞,数据流量会减少。数据本身在AMR上进行整合和评估。编码器记录正在发生的事情,并确保控制器的安全控制。
AGV和AMR有多安全?
非常安全。如果四台电机中有一台出现故障,电机控制器会识别并停止驱动。如果有人进入行驶区域,激光扫描仪会识别到,系统会立即制动。这两个安全级别已足够。
为了开发未来的AGV和AMR,还需要研究哪些方面?根据这些要求,您的测试平台将如何改进?同时,对驱动器的需求也在增加。那未来的驱动器呢?
需要改善机器人之间的网络连接。例如,四个机器人合作完成一项运输任务,正如那句标语:用多个小型机器人代替一个大型机器人。这样,就需要大量小电机,它们必须保持绝对的精度,否则机器人群将会被绊倒或失去同步。为了提高可靠性,编码器必须完全不受干扰,从而避免机器人受到外部干扰的影响。为此,FAULHABER有时在每个电机上使用两个编码器。
不同型号的FAULHABER减速箱还有不同的长度和直径可供选择,再与不同编码器、控制器等进行配套,即可获得2500万种组合方式,FAULHABER已经可以提供其中的许多组合方式。这意味着每家公司都能找到最佳驱动器,适应未来的应用。
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