Устройства для перемещения деталей (часть 3)

Активное управление с наличием линии управления основано на индукционном принципе, когда используются шины управления, через которые проходит слабый электрический ток с высокими частотами и малыми напряжениями. Шины электропровода, смонтированные под уровнем пола, выполняют функцию транспортных путей, вдоль которых перемещаются робокары. Провода при подключении напряжения генерируют переменное магнитное поле, а то, в свою очередь, — индукционные токи в катушках, расположенных внутри робокара.

Действие системы управления направлением движения основано на том, что напряжения в обеих катушках должны быть всегда равны, а это возможно, если управляющая шина проходит точно между катушками. Система регулирует разворот колес таким образом, чтобы обеспечить необходимое положение робокара относительно шины.

В случае управления без использования шины управления могут, в частности, применяться системы виртуальной навигации. При этом в процессоре робокара записывается двухмерная карта памяти (например, цеха) с отмеченными на ней препятствиями. Компьютер рассчитывает траекторию движения между начальным и конечным пунктами и управляет движением робокара. В процессе перемещения необходимо обеспечить сравнение расчетного и реального путей движения и выявление непредвиденных препятствий (люди, предметы). Поэтому системы виртуальной навигации функционируют вместе с другими системами, обеспечивающими локализацию положения тележки и препятствий.

Системы локализации положения тележки на основе расчета приращений координат основаны на использовании сигналов от импульсных датчиков, установленных на колесах движения и поворота. Получая информацию о количестве импульсов, сгенерированных каждым колесом, бортовой компьютер может предварительно рассчитать перемещение тележки относительно осей координат. Однако такие расчеты, обеспечивающие текущее управление тележкой, имеют погрешности, которые суммируются по мере перемещения тележки. Кроме того, невозможно выявление непредвиденных препятствий на пути движения.

При оптической локализации используется видеокамера, установленная под потолком цеха, и система знаков на верхней поверхности тележки. Компьютерный анализ изображения позволяет точно оценить положение тележки и препятствий. Но такая система требует работы в режиме реального времени, т.е. использования компьютеров с очень высоким быстродействием.
В случае локализации положения тележки с помощью инфракрасного или ультразвукового излучения тележка оснащена генератором соответствующего излучения и приемником отраженных сигналов. Бортовой компьютер оценивает положение робокара относительно постоянных препятствий, записанных в карте памяти. Могут быть зарегистрированы также случайные объекты, что обеспечивает своевременное изменение курса и объезд препятствий.

Поскольку излучение распространяется по прямой линии, цель движения и робокар должны находиться на отрезках прямых. Появление препятствия на пути излучения (например, проходящего человека) влечет за собой автоматическую остановку тележки.

Локализация с помощью лазерного сканера основана на облучении пространства вокруг робокара в пределах 180° или 360° с разрешением 0,5°. Лазерный дальномер обеспечивает идентификацию положения тележки относительно неподвижных объектов (информация о которых записана в памяти компьютера) и выявление непредвиденных препятствий.

Локализация с помощью гироскопов требует наличия на тележке бортового гироскопа, обеспечивающего ее ориентацию во время движения.

Использование описанных систем локализации и выявления препятствий позволяет корректировать положение тележки и генерировать новую траекторию движения, учитывающую положение новых объектов в рабочем пространстве и огибающую эти объекты.

Робокары делятся на три группы:

– с движением только вперед;

– с движением вперед-назад;

– с движением вдоль и поперек.

Технические решения, обеспечивающие перемещение робокаров, не дают гарантий их точного позиционирования в узловых точках, например около РМ или магазинов. Поэтому в таких местах размещают специальные электронные передатчики импульсов, которые облегчают ориентацию робокара (сравнение действительного положения и записанного в памяти компьютера с соответствующей коррекцией). В местах остановки робокара в пол вмонтированы металлические плиты. При приближении тележки к такому месту включается детектор металла, тележка снижает скорость и при достижении плиты останавливается.

Продолжение …