一家制定商決定使用自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)實(shí)現(xiàn)其物料運(yùn)輸和搬運(yùn)的自動(dòng)化。在確定了一些能夠?yàn)楣ぷ鞒休d足夠有效負(fù)載的自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)之后，需要找到可以直接比較的一些因素。如果該公司正在排查數(shù)據(jù)表，可重復(fù)性和準(zhǔn)確度規(guī)范是良好的起點(diǎn)。將會(huì)看到像 10毫米或 25毫米這樣的數(shù)字，但這些數(shù)字的真正含義是什么，它們?yōu)槭裁粗匾窟@些數(shù)字在不同自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)制造商的數(shù)據(jù)表上是否表示相同的含義？

那么制造商能否確信其每個(gè)自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)都會(huì)始終如地定位，以可靠地從其輸送系統(tǒng)中拾取或交付貨物、更換托盤或執(zhí)行更多的自動(dòng)化任務(wù)？

以下將提供在選擇自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)過程中正確考慮可重復(fù)性和準(zhǔn)確性所需的背景知識(shí)。

重復(fù)性 和 準(zhǔn)確性 有什么區(qū)別？

重復(fù)性是自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)將返回到制造設(shè)施中所需位置的一致性。準(zhǔn)確性是衡量自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)與現(xiàn)實(shí)世界中某些領(lǐng)域?qū)R的緊密程度。

對(duì)于許多的自動(dòng)應(yīng)用程序來說，重復(fù)性和準(zhǔn)確性之間的區(qū)別非常重要。重復(fù)性是無需人工操作和需要頻繁人工干預(yù)的操作之間的區(qū)別。

自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)通常使用來自多種傳感器類型的數(shù)據(jù)來編譯它們預(yù)期導(dǎo)航的空間的數(shù)字地圖。當(dāng)自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)在生產(chǎn)設(shè)施中移動(dòng)時(shí)，它使用各種傳感器更新其在地圖上的位置。此過程稱為 本地化 。常見的本地化形式將實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)與由掃描激光、攝像頭、代碼閱讀器或磁傳感器制成的地圖進(jìn)行比較。

在創(chuàng)建地圖后，將訓(xùn)練AMR的目標(biāo)位置。例如，可以人工將AMR與輸送線的輸出對(duì)齊，并將該目標(biāo)添加到其地圖中。每次AMR被指示返回這一目標(biāo)時(shí)，它都會(huì)出現(xiàn)一些定位錯(cuò)誤。由于傳感器噪聲、動(dòng)態(tài)環(huán)境、機(jī)械公差等原因，其理想位置總會(huì)存在一些可測量的偏差。為了使操作可靠，重要的是該偏差在其允許限制范圍內(nèi)。在此示例中，重要的是AMR與輸出傳送帶充分對(duì)齊，以便從傳送帶接收箱子、手提箱或托盤，而不會(huì)堵塞或掉落貨物。如果在地板上標(biāo)記AMR每次返回教學(xué)目標(biāo)多次定位的點(diǎn)，將找到一組點(diǎn)。這種分組的緊密性是其AMR的可重復(fù)性。該分組的中心是否在最初教授目標(biāo)的確切位置？如果是這樣，AMR在這一目標(biāo)上是可重復(fù)且準(zhǔn)確的。如果企業(yè)的分組足夠緊密以滿足其需求，但AMR與共傳送帶對(duì)齊不夠好，那么AMR可能被認(rèn)為是可重復(fù)的，但在這一位置不夠準(zhǔn)確。

解決這個(gè)問題可能很簡單，只需移動(dòng)教導(dǎo)的目標(biāo)位置，以便記錄分組的中心位于更準(zhǔn)確的位置。在實(shí)踐中，當(dāng)添加更多目標(biāo)、頻繁重新安排生產(chǎn)線，或者最重要的是，當(dāng)添加額外的AMR時(shí)，測量和編輯位置可能很快變得無法維持。

如果有大量的AMR，它們會(huì)以這種可重復(fù)性達(dá)到每個(gè)目標(biāo)嗎？

大多數(shù)AMR控制器提供與整個(gè)AMR共享單個(gè)設(shè)施地圖的便利。這一功能伴隨著微妙但重要的考慮，即制作地圖的AMR將是車隊(duì)中最精確的AMR。該AMR與機(jī)隊(duì)中其他AMR之間的差異可歸因于幾個(gè)難以消除的因素，其中包括：

傳感器位置和車輪位置的AMR裝配公差

傳感器校準(zhǔn)差異

車輪磨損不均

變速箱齒隙等。

考慮AMR制造商原始規(guī)格中未表示的錯(cuò)誤來源也很重要。例如，如果系統(tǒng)集成商在每個(gè)AMR上構(gòu)建輸送系統(tǒng)，那么輸送機(jī)的裝配公差及其安裝將影響AMR機(jī)群的精度。

單個(gè)AMR的成功演示是一個(gè)良好的開端，但它不一定能保證更大的AMR機(jī)群能夠可靠地運(yùn)行，除非制造商或系統(tǒng)提供商也可以為企業(yè)提供機(jī)群性能的價(jià)值。

使用多個(gè)AMR進(jìn)行整個(gè)機(jī)群的可重復(fù)性測試將產(chǎn)生更值得信賴的規(guī)范。但是，從數(shù)十個(gè)AMR中收集數(shù)據(jù)是不切實(shí)際的。開始使用四個(gè)AMR進(jìn)行測試，以自信地評(píng)估更大機(jī)群的可重復(fù)性。如果測試車隊(duì)中的任何單元作為異常值脫穎而出，但沒有顯示任何可識(shí)別的物理缺陷或傳感問題，建議向測試樣本添加更多AMR。

AMR如何在真正重要的地方實(shí)現(xiàn)對(duì)齊？

先回到傳送帶的例子。如果一組AMR將從同一傳送帶接收貨物，那么它們都必須足夠準(zhǔn)確地對(duì)齊以實(shí)現(xiàn)安全可靠的傳輸。如果AMR向左或向右太遠(yuǎn)，或者如果AMR和傳送帶之間留有太大的間隙，則存在傳輸貨物被卡住的風(fēng)險(xiǎn)。AMR和輸送機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)對(duì)齊通常是最重要的考慮因素。一些程度的錯(cuò)位可能意味著成功轉(zhuǎn)移和操作延遲之間的差異。

一些AMR通過附加傳感來提高其在這些關(guān)鍵位置的精度，這些傳感可與膠帶或噴漆線、后向反射器、條形碼或其他基礎(chǔ)設(shè)施一起使用。例如，可以在地板上放置一條磁力線，并在每個(gè)AMR上安裝傳感器，車隊(duì)將能夠在 10毫米和 0.5度范圍內(nèi)的傳送站停止。

提高局部精度的另一種方法是使用AMR現(xiàn)有傳感器來檢測感興趣位置附近的已知特征。這些特征提供了一個(gè)相對(duì)于AMR可以定位的地標(biāo)。一些自動(dòng)化解決方案供應(yīng)商已經(jīng)開發(fā)了單元對(duì)齊定位系統(tǒng)（CAPS）。CAPS使AMR能夠使用其現(xiàn)有的掃描激光器來識(shí)別特定的幾何形狀，并將其自身定位在車隊(duì)范圍內(nèi)的可重復(fù)性和對(duì)齊至關(guān)重要的目的地。

考慮影響可重復(fù)性的關(guān)鍵因素的提示

（1）環(huán)境密度

一般來說，AMR在有很多功能需要本地化的地方會(huì)比在非常空閑的環(huán)境中表現(xiàn)更好。

（2）嘈雜的環(huán)境

重復(fù)性測試的條件應(yīng)以預(yù)期環(huán)境的條件為模型。AMR依賴于檢測環(huán)境特征，例如墻壁和其他永久性固定裝置。AMR定位將在地圖制作后立即獲得最準(zhǔn)確，在任何地圖特征發(fā)生偏移或變得模糊之前。在實(shí)踐中，生產(chǎn)設(shè)施將不斷變化；裝滿貨物的托盤可能會(huì)遮擋環(huán)境特征，或者人和其他車輛可能會(huì)阻止AMR傳感器識(shí)別許多地標(biāo)性特征。

（3）接近方向

當(dāng)AMR始終從同一方向接近目的地時(shí)，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)您的車隊(duì)的定位精度更高。這可能是由于從不同方向接近時(shí)環(huán)境因素的差異造成的，例如可見特征的數(shù)量，或者這些特征被未映射的障礙物遮擋的數(shù)量。這也可能是由導(dǎo)致過沖或下沖趨勢(shì)的AMR特定因素引起的。

（3）地面條件

AMR可重復(fù)性可能會(huì)受到地面平整度、平整度、缺陷和摩擦系數(shù)的影響。在進(jìn)行自己的測試時(shí)，記錄地板面狀況很重要。如果測試將在不同的空間進(jìn)行，需要記住預(yù)期操作環(huán)境的地面條件。

（4）速度/加速度

滿足指定的精度或可重復(fù)性規(guī)范是否需要使用不同于AMR默認(rèn)值的速度或加速度？如果是這樣，則應(yīng)指定這一點(diǎn)，尤其是當(dāng)差異顯著到足以影響整體周期時(shí)間或AMR可用性時(shí)。

結(jié)論

AMR的使用曾經(jīng)是一項(xiàng)技術(shù)奇跡，開始成為世界各地工廠和倉庫的主流，幫助企業(yè)維持和發(fā)展而不會(huì)產(chǎn)生不必要的成本。希望白皮書能夠幫助企業(yè)了解AMR可重復(fù)性的重要性，并幫助調(diào)動(dòng)AMR機(jī)群，讓其運(yùn)營快速而真正受益。

編輯：Harris