Roboty autonomiczne – przyszłość nowoczesnego zakładu

Nowoczesne systemy transportowe są różnie nazywane przez swoich producentów, np. Autonomous Mobile Robots (AMR) [4] lub Self-Driving Vehicles (SDV) [4] (rys. 3) lub Self-Guided Vehicles (SGV). Rozwiązania te mają wbudowane komputery i odpowiednie oprogramowanie pozwalające na implementację zaawansowanych algorytmów przetwarzania. Podstawą ich działania są mapy otoczenia, które są budowane i na bieżąco uaktualniane przez same wózki w trakcie ich ruchu. Czasami wstępna mapa obiektu dana jest a priori na podstawie dokumentacji tego obiektu, a później ta mapa jest uaktualniana na podstawie przejazdów robotów. Mapy te są reprezentowane w postaci chmur punktów 2D lub 3D, a budowane na podstawie systemów laserowych lub stereowizyjnych. Jest to tzw. „nawigacja naturalna” [4], czyli niewymagająca ingerencji w otoczenie, jak ma to miejsce np. w przypadku systemów z pętlą indukcyjną, magnetyczną lub linią refleksyjną.

Zwykle działanie takiego systemu wygląda następująco: system planowania i sterowania produkcją zakładu (ERP+MES/WMS) poprzez system sterowania flotą przekazuje zlecenia transportowe do pojazdów. Te następnie planują optymalne dla siebie trasy przejazdu – system sterowania SDV, po określeniu lokalizacji początkowej i końcowej, generuje najbardziej bezpośrednią ścieżkę na podstawie mapy. Każdy robot za pomocą sterownika ruchu (istnieją różne rozwiązania, np. regułowy, automat stanów, PID lub inne) realizuje zaplanowaną ścieżkę. W momencie napotkania przeszkody lub innego wózka system sterowania SDV wywołuje lokalne moduły nawigacyjne pozwalające na autonomiczne rozwiązanie nieoczekiwanych sytuacji, jednocześnie komunikując sukces lub porażkę do systemu sterowania flotą. Roboty autonomiczne dynamicznie reagują na zmiany w swoim otoczeniu, znajdując alternatywne trasy, tak aby poruszać się wokół przeszkód stałych (palety, regały), a także ruchomych (ludzie, wózki widłowe).