פריקת משאיות באמצעות מלגזות אוטונומיות: כיצד רובוטיקה מתקדמת מתמודדת עם אחד האתגרים המורכבים ביותר בלוגיסטיקה?
המעבר לאוטומציה במחסנים, במרכזים לוגיסטיים ובמפעלי ייצור הולך ומתרחב.
מלגזות אוטונומיות, רובוטים ניידים מסוג AMR ומערכות AGV כבר מבצעים מגוון משימות שינוע,
ובהן העברת משטחים, הזנת קווי ייצור, פינוי תוצרת והעברת סחורה בין אזורי אחסון.
אולם משימה אחת עדיין נחשבת למורכבת במיוחד: טעינה ופריקה אוטונומית של משאיות ומכולות.
SEER Robotics, ספקית המלגזות האוטומטיות של BOS Robotics, הציגה לאחרונה Case Study חדש המדגים כיצד ניתן לבצע תהליכי טעינה ופריקה בצורה אוטונומית, תוך שילוב ניווט מדויק, תפיסה תלת-מימדית ואלגוריתמי בינה מלאכותית.
מדוע כניסה אוטונומית לתוך משאית היא אתגר טכנולוגי?
נסיעה אוטונומית בתוך מחסן מתבצעת בדרך כלל בסביבה שניתן למפות מראש.
הרצפה יחסית אחידה, מיקום הקירות והמדפים ידוע, וניתן להגדיר נתיבים, תחנות עבודה ואזורי בטיחות.
בתוך משאית או מכולה, לעומת זאת, סביבת העבודה פחות צפויה:
- הבדלים בגובה ובזווית המשאית.
לא כל המשאיות מגיעות לאותו גובה ביחס לרציף. גם כאשר קיימת רמפת גישור, עשויים להיווצר הבדלים בגובה ובשיפוע.
בנוסף, משקל המלגזה משפיע על מתלי המשאית. בזמן הכניסה, הפריקה והיציאה עשויים להתרחש שינויים קלים בגובה ובזווית, והמערכת האוטונומית נדרשת לפצות עליהם בזמן אמת. - מיקום לא אחיד של המשטחים.
במציאות, המשטחים בתוך המשאית אינם תמיד מסודרים באופן מושלם. הם עשויים להיות ממוקמים בזווית מסוימת, קרובים לדפנות או זה לזה, ולעיתים המטען שעליהם זז במהלך ההובלה.
המלגזה נדרשת לא רק להגיע לאזור שבו נמצא המשטח, אלא גם לזהות את מיקומו ואת הזווית שלו בצורה מדויקת, בלי לפגוע במטען, בדפנות המשאית או במשטחים סמוכים. - סביבה שמשתנה במהלך העבודה.
במחסן, הקירות והמדפים נותרים בדרך כלל במקומם. במשאית, המשטחים עצמם מהווים חלק משמעותי בסביבה שהרובוט צריך לזהות.
לאחר הוצאת כל משטח, מבנה החלל משתנה. לכן המלגזה צריכה לעדכן את תמונת הסביבה, לזהות מחדש את המרחב הפנוי ולתכנן את הפעולה הבאה שלה. - מרחב תמרון מוגבל.
משאיות ומכולות הן חללים צרים שבהם מרווח הטעות מאוד קטן. פעולת המלגזה מחייבת דיוק גבוה מאוד בנסיעה, בסיבוב ובהתקרבות למשטח.
הפתרון של SEER Robotics
ב – Case Study האחרון שהציגה SEER, המערכת משתמשת באלגוריתמי SLAM שפותחו על ידי החברה כדי למקם את הרובוט ולנווט בתוך המכולה. לפי פרסום החברה, ניתן להגיע לדיוק מירבי של עד +2 מ”מ בתנאים המתאימים.
לצד הניווט, המערכת משלבת זיהוי תלת-מימדי כדי לאתר במהירות את המטען, ואלגוריתמי AI המסייעים בזיהוי סחורות, בתכנון מסלולים ובהתמודדות עם סידור שאינו אחיד.
השילוב בין כמה שכבות טכנולוגיות מאפשר לבצע תהליך עבודה הכולל:
- התקרבות אוטונומית לאזור ההעמסה.
- כניסה מבוקרת אל תוך המשאית או המכולה.
- סריקת החלל וזיהוי המטען.
- קביעת המיקום והזווית של המשטח.
- התאמת מסלול הנסיעה ומיקום המזלגות.
- איסוף המשטח והוצאתו מהמשאית.
- סריקה מחודשת ותכנון הפעולה הבאה.
כיצד מלגזה אוטונומית יכולה לעבוד בחושך?
מצלמות רגילות תלויות במידה רבה בתאורה הקיימת בסביבה. בתוך משאית חשוכה, שינויי תאורה, צללים או מעבר בין אור שמש חזק
לחושך עלולים להקשות על מערכות VISION ומצלמות מסוימות.
חיישן LiDAR, לעומת זאת, הוא חיישן אקטיבי. הוא שולח אותות לייזר אל הסביבה ומחשב את המרחק לעצמים על בסיס זמן החזרה שלהם.
לכן הוא אינו תלוי באור הסביבתי באותו האופן שבו תלויה מצלמה רגילה.
בסביבה חשוכה, היעדר שינויים קיצוניים בתאורה דווקא עשוי לצמצם חלק מההפרעות שעימן מתמודדות מצלמות.
עם זאת, פתרון תעשייתי אמין אינו מבוסס בהכרח על LiDAR בלבד.
הוא יכול לשלב:
- חיישני LiDAR דו-מימדיים או תלת-מימדיים.
- מצלמות עומק או חיישני תלת-מימד.
- זיהוי משטחים ומטענים.
- חיישני בטיחות ומניעת התנגשות.
- אלגוריתמי SLAM ומיפוי דינמי.
- בקרת תנועה והתאמת מסלול בזמן אמת.
השילוב בין החיישנים מאפשר למערכת להמשיך לפעול ולהוות כגיבוי גם כאשר אחד ממקורות המידע פחות יעיל בתנאים מסוימים.
מה ההבדל בין ניווט בתוך מבנה לניווט חוץ?
בתוך מבנה תעשייתי קיימים בדרך כלל קירות, מדפים, עמודים ומכונות.
חיישני הלייזר יכולים למדוד את המרחק מהם ולהשתמש בקווי המתאר שלהם לצורך מיקום וניווט.
בחצר פתוחה, מספר נקודות הייחוס הקבועות עלול להיות קטן יותר. קרני לייזר מסוימות עשויות להישלח למרחק מבלי לפגוש עצם קרוב,
ולכן ניווט המבוסס רק על קווי מתאר פנימיים אינו תמיד מספיק.
לצורך עבודה בחוץ ניתן לשלב כמה טכנולוגיות:
- ניווט תלת-מימדי: זיהוי של מבנים, משטחים, שיפועים ותוואי שטח.
- RTK: מערכת מיקום לוויינית מדויקת יותר, המתאימה לתרחישים חיצוניים מסוימים.
- מערך חיישנים משולב: שילוב בין LiDAR, חיישני תלת-מימד, יחידות מדידה אינרציאליות וטכנולוגיות מיקום נוספות.
- ניווט היברידי: מעבר בין שיטות ניווט שונות בהתאם לאזור שבו המלגזה נמצאת.
מערכות הבקרה של SEER תומכות במגוון טכנולוגיות, ובהן ניווט לפי קווי מתאר טבעיים, ראייה, 2D ו־3D Laser SLAM וניווט RTK חיצוני.
הן תומכות גם במצב ניווט היברידי המשלב בין כמה שיטות.
SEER מציגה גם פלטפורמות רובוטיות המיועדות לתרחישי פנים וחוץ, עם אפשרויות להתאמת חיישנים, מבנה הרובוט, יכולת עבירות וציוד היקפי בהתאם ליישום.
היתרונות האפשריים לארגונים לוגיסטיים ותעשייתיים.
אוטומציה של טעינת ופריקת משאיות עשויה לספק יתרונות נרחבים לארגון ולתת מענה על צרכים משמעותיים:
- שיפור הבטיחות
כניסה ידנית של עובדים ומלגזות לחללים צרים כרוכה בסיכונים רבים. מערכת אוטונומית יכולה לצמצם את נוכחות העובדים בתוך המשאית
ולבצע את המשימה באופן מבוקר ועקבי. - יציבות תפעולית
מערכת אוטונומית יכולה לבצע פעולות חוזרות בהתאם לתהליך מוגדר ולהפחית את התלות בזמינות של נהגי מלגזה למשימות שגרתיות. - שיפור זרימת הסחורה
חיבור בין המשאית, אזור הקבלה, המחסן וקווי הייצור מאפשר ליצור תהליך שינוע רציף יותר ולצמצם צווארי בקבוק באזורי ההעמסה. - עבודה בתנאים מאתגרים
מערכי חיישנים מתקדמים מאפשרים להתמודד עם תאורה חלשה, חללים צרים, סידור משתנה של משטחים וסביבות שבהן נדרשת תנועה בין פנים לחוץ. - חיבור למערכות ניהול
מלגזות אוטונומיות יכולות להשתלב במערכות לניהול צי רובוטי, WMS, ERP ומערכות תפעוליות נוספות, כך שהמשימות מוקצות ומנוהלות כחלק מתהליך לוגיסטי כולל.
פריקת משאיות אוטונומית אינה מתאימה בהכרח לכל אתר באותה תצורה.
לפני הטמעת פתרון יש לבחון, בין היתר:
- סוגי המשאיות והמכולות.
- סוגי המשטחים והמטענים.
- מצב רציף ההעמסה והרמפות.
- רוחב המעברים והמרחב הזמין לתמרון.
- תנאי התאורה ומזג האוויר.
- המעבר בין חללי פנים לחצרות חיצוניות.
- קצב הפריקה הנדרש.
- החיבור למערכות המידע ולמערך הבטיחות באתר.
היכולת של SEER לבצע התאמות ברמת הבקרה, התוכנה, החיישנים והמבנה המכני מאפשרת לבחון פתרון בהתאם לתרחיש העבודה ולא להסתפק במלגזה בעלת מפרט קבוע.
BOS Robotics מתאימה פתרון אוטונומי לסביבת העבודה שלכם ומתמחה בתכנון, אינטגרציה והטמעה של מערכות רובוטיקה ואוטומציה לתעשייה ולוגיסטיקה.
יחד עם פתרונות המלגזות האוטומטיות של SEER Robotics, אנו מסייעים ללקוחות לבחון את תהליך השינוע הקיים, לזהות משימות שניתן להפוך לאוטונומיות ולהתאים מערכת הכוללת את המלגזה, מערך החיישנים, תוכנת ניהול הצי והחיבור למערכות האתר.
מעוניינים לבדוק האם ניתן לבצע אצלכם שינוע, טעינה או פריקה באמצעות מלגזות אוטונומיות?
צרו קשר עם צוות ההנדסה של BOS Robotics לקבלת אפיון מקצועי והתאמת פתרון לצרכי הארגון שלכם.
