Mobiele robots vs. AGVís

Met de opmars van mobiele robots maakt een nieuwe vorm van geautomatiseerde material handling systemen haar intrede in de industrie. Mobiele robots worden soms ook aangeduid als Automated Intelligent Vehicles (AIVís), wat ze onderscheid van klassieke Automated Guided Vehicles (AGVís).

Er bestaat niet echt een duidelijke definitie van wat een mobiele robot precies is. Voor een stuk is dat het gevolg van het feit dat er zoveel verschillende, uiteenlopende toepassingen zijn. De nieuwste stofzuiger bij u thuis, machines die gebruikt worden bij het opsporen van landmijnen en autonome trucks in de mijnbouw Ė het zijn allemaal voorbeelden van mobiele robots.

In dit artikel bekijken we mobiele robots als interne transportsystemen in de industrie, waarbij ze een alternatief vormen voor AGVís. Ook dan is er niet echt een duidelijke definitie, al is er wel een analogie die veel duidelijk maakt: wanneer men AGVís zou vergelijken met bussen die klokvast een vaste route afleggen, zijn mobiele robots de taxiís: kleine, flexibele voertuigen die hun routes aanpassen aan de noden van hun klanten.

Navigatie op basis van cameraís

Het belangrijkste onderscheid tussen mobiele robots en AGVís zit in de ďGuidedĒ van Automated Guided Vehicles. AGVís zijn ontworpen om een vaste route af te leggen, langs vooraf gedefinieerde merkpunten die ook hardwarematig vastgelegd zijn. De navigatiesystemen van AGVís maken typisch gebruik van draden of magneten in de vloer, of reflectoren die door een laser op het voertuig gedetecteerd worden.

Mobiele robots zijn ontworpen om zelf hun weg te zoeken. Voor hun navigatie maken ze gebruik van zogenaamde SLAM algoritmes (Simultaneous Localization And Mapping). Dat wil zeggen dat ze gebruik maken van 3D scanners, LIDAR en/of cameraís om hun omgeving te verkennen en in kaart te brengen, waarbij ze dus ook hun eigen referentiepunten creŽren om zich te oriŽnteren.

Bij mobiele robots volstaat het dus om ze naar een bepaald punt te sturen. De machines zijn in staat om zelf een route uit te stippelen en die onderweg ook zelf aan te passen indien zou blijken dat in de omgeving iets veranderd werd. AGVís hebben die flexibiliteit niet. Indien een AGV een hindernis op zijn weg vindt, zal een safety laser scanner die wel opmerken en de machine doen halt houden. Een mobiele robot daarentegen denkt niet in termen van hindernissen en zoekt vanzelf een weg die wel beschikbaar is.

Kleiner, sneller en wendbaarder

Een ander onderscheid tussen mobiele robots en AGVís is de omvang. AGVís zijn typisch zware machines die omwille van de veiligheid dan ook zeer traag moeten rijden, zeker in omgevingen waar ook mensen zich kunnen bevinden. Mobiele robots zijn typisch veel kleiner, sneller en wendbaarder.

Dat onderscheid in omvang sluit ook aan bij het verschil in concept. AGVís worden gebruikt om grote hoeveelheden goederen over een langere afstand te verplaatsen over vaste routes. AGVís zijn in die zin een alternatief voor rollenbanen, met als belangrijkste troef de kostenbesparing die gerealiseerd wordt indien het effectief over grotere afstanden gaat.

Mobiele robots worden ingezet om kleine hoeveelheden goederen te verplaatsen. Het is trouwens niet toevallig dat ze vandaag vooral te vinden zijn bij Amazon en andere online retailers die in hun warehouses enorm veel bewegingen moeten doen met telkens kleine hoeveelheden.

In de industrie worden mobiele robots interessant wanneer de nood aan een flexibele productie een gelijkaardige uitdaging voor de interne logistiek doet ontstaan. Ze zijn bijzonder geschikt om op een dynamische manier werkposten te bevoorraden met aldoor wisselende opdrachten.

Referentiepunten

Zoals gezegd is er niet echt een eenduidige definitie van wat een mobiele robot precies is en dat maakt ook dat het onderscheid met AGVís niet altijd even duidelijk is. De manier van navigeren staat in principe ook volledig los van de omvang van het voertuig, wat het onderscheid ook minder relevant maakt.

In de sector van AGVís werd vroeger ook al geŽxperimenteerd met navigatie op basis van camerasystemen. Dat lukte tien jaar geleden nog niet zo goed, maar als de technologie vandaag wel rijp is voor SLAM algoritmes, kunnen cameraís ook gebruikt worden voor positionering van AGVís. Als die machines daardoor geen vaste referentiepunten meer nodig hebben, worden het ook mobiele robots en zal de omvang van de voertuigen enkel nog bepaald worden door het type van last dat men wil verplaatsen.

Omgekeerd heeft het voor mobiele robots die voortdurend naar dezelfde punten moeten terugkeren, weinig zin om steeds opnieuw een route naar die punten te zoeken. Daarom maken SLAM algoritmes meestal gebruik van referentiepunten die door de machines zelf gecreŽerd wordt. Het gaat dan om duidelijk herkenbare punten in de omgeving die door de machines gebruikt worden om hun positiebepaling te kalibreren waardoor ze in de praktijk voor zichzelf ook vaste routes gaan creŽren.

Wie al demonstraties van mobiele robots gezien heeft, moet trouwens eerlijkheidshalve toegeven dat die SLAM algoritmes voorlopig nog niet zo performant zijn. Daarom wordt in omgevingen waar een hoge efficiŽntie vereist is, zoals in de warehouses van Amazon, opnieuw gebruikgemaakt van magneten in de vloer om de navigatie van de toestellen te stroomlijnen.

© Productivity.be, Tekst: Erwin Vanvuchelen, Foto: KIVA


Feel free to share

Aanpasbare massaproductiecellen

Omron laat op Hannover Messe zien hoe de toekomst van productieprocessen innovatiever kan worden gemaakt en ondersteunt daarmee het thema Connect & Collaborate. Bezoekers van de Omron-stand (hal 9, F24) kunnen ervaren hoe de Omron-technologie flexibele robotcellen, acquisitie van gegevens, gegevensintelligentie en AI ondersteunt om veelzijdige aanpasbare massaproductiecellen mogelijk te maken, voor een verschuiving van 'geproduceerd voor de verkoop' naar 'geproduceerd voor mij'.

Hannover Messe 2018

www.hannovermesse.de

Agenda

Hannover Messe, 23-27/4/18
Advanced Engineering 2018, Flanders Expo Gent, 16-17/5/18
Achema, Frankfurt am Main, 11-15/6/18
Sensor+Test, NŁrnberg, 26-28/6/18
Meer


Productivity.be

is een publicatie van
Redactiebureau ConScript

Contact

Erwin Vanvuchelen
+32 (0)475 64 99 34
erwin@conscript.be
erwinvanvuchelen