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这个机器人厉害了,竟然攻克了智能物流领域最难瓶颈!

供稿:福尔哈贝传动技术(太仓)有限公司 2018/7/2 14:08:44

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  • 关键词: 机器人 FAULHABER 福尔哈贝 运动控制
  • 摘要:随着电商爆发式的发展,越来越多的机器人公司开始致力于研发自动运输货物的仓库机器人,以缓解人工运输压力。然而,仓库运输智能化的道路并非易事,其最难攻克的部分便是如何让机器人具备智能挑选商品的能力。

随着电商爆发式的发展,越来越多的机器人公司开始致力于研发自动运输货物的仓库机器人,以缓解人工运输压力。然而,仓库运输智能化的道路并非易事,其最难攻克的部分便是如何让机器人具备智能挑选商品的能力。

 

颠覆传统的移动仓库机器人

 

庆幸的是,这个世界永远不乏创新者。德国Magazino公司成功打造了一款名为TORU的移动仓库机器人,它不仅能运输货物,还能直接从货架上分拣物品,大大减轻了分拣货物的人工负担,甚至比只能锁定货物位置并移动整堆货架的亚马逊仓库机器人技高一筹,因为它具备视觉导航功能、操作简单,还能与人协作。

仓储机器人TORU在运动品牌彪马(Puma)仓库中的应用

该解决方案使用了自动驾驶和机器人等智能技术,并在自推式物流机器人搬运过程中使用了FAULHABER生产的驱动解决方案和集成式运动控制

如今,TORU的价值已在航运服务测试中得以体现。他们通过智能化自走式系统来拣货,例如从货架上取走鞋盒。从概念上来说,TORU是一款感知型控制机器人,能通过相机、图像处理、传感器和人工智能,来感知和解读周围环境并做出决定。

 

灵机应变 智能抓取

 

当TORU收到订单需订购一双鞋子时,那么带有仓库地址的条形码就会被加载至订单上。通过条形码,机器人可获取鞋子的位置,并驶向目的地。接着,升降柱在车辆前旋转90度,到达货架,移动并抓取指定的货物。

从收到订单到取货的这一过程完全由TORU自主操作。在取货过程中,TORU会先使用三维相机拍摄,以获取当前货架的情况。例如:“货架上有鞋盒吗?有没有条形码?当鞋盒偏离标准位置时,能否准确抓取鞋盒?取出时会被卡住吗?”TORU系统还可通过拍摄情况进行视觉分析。例如,如果鞋盒在货架上放置歪斜时,机器人会在拣配过程中不断适应环境条件尝试抓取。如果TORU发现无法抓住时会自动返回至系统,并由仓库工人手动完成任务。

当一切检测无误后,FAULHABER的电机将驱动并处理这些鞋盒。此处,FAULHABER的运动控制器、BX4系列无刷直流伺服电机和行星齿轮箱构成了一个完整的驱动系统,可通过伸缩金属片来缩小车辆和货架之间的距离,其路径是水平的,可在负压下将鞋盒从平面上抽出。

 

过载能力强

 

为了沿着齿条定位吸盘,Magazino使用了FAULHABER的BX4系列驱动器。无刷直流伺服电机的功率为62瓦,在连续运行时可提供高达72 mNm的额定扭矩。TURO所需的扭矩峰值达96 mNm,因此在处理鞋盒时,过载能力对于控制起动扭矩至关重要。

“我们需要功率密度高的电机。”Magazino的工程师Raphael Vering解释到。由于抓取过程中所需电机峰值扭矩的时间较短,因此不会存在过热风险。

 

轻质小巧的电机

 

FAULHABER电机的直径仅32毫米,过载性能强,这为Magazino带来诸多优势。其设计可通过可靠的起动扭矩为微电机应用提供基础,因此整体重量也更轻。

Raphael Vering还解释到:“其质量必须尽可能轻,因为抓取单元必须在TORU的垂直轴上移动。”抓取单元越重,垂直轴所需的电机功率就越大。这样的话,TORU在两米的架子顶层抓取鞋盒时会出现重心失衡问题。

毫无疑问,重心失衡的问题可通过更厚的底盘来缓解,但是,这会使得整个驱动单元更重,从而需要更强大的电机和电力来驱动。

由此可知,轻便性非常重要,因为Magazino希望TORU不仅能用于仓库中的固体结构,还能用于更精致的天花板结构。因此,较大的电机不利于处理,特别是当纸箱放在地板上方时。通过FAULHABER解决方案,Magazino的问题很快就得以解决。

 

提高物流效率 优化配置空间

 

TORU的设想是实现集机器人技术、视觉和自动驾驶系统于一体的先进的自动化物流系统。因此,Magazino在选择电机时需寻求具有最佳功率密度的解决方案:电机需灵活地集成到现有的自动化网络中,并支持CANopen通信。

Faulhaber直流无刷伺服电机

Magazino开发的TORU可以轻松安全地提高物流效率,尤其是在夜间和周末。FAULHABER量身定制的运动控制完整解决方案无需Magazino额外设计自己的控制器或集成编码器,为新物流解决方案提供了更大的优化空间。

通过直流伺服电机,FAULHABER的V2.5代运动控制器可形成高动态定位系统。Magazino还通过模拟霍尔传感器进行反馈控制,省去了编码器。运动控制器的集成电流控制可限制转矩,从而避免电子设备和电机出现过载情况。Magazino还使用此功能检测材料流中的干扰,例如,当鞋盒卡在搁板上时会终止抓取动作。

审核编辑(何为)
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