观点|投资考虑AMR:自主移动机器人的安全性

AMR机器人 32℃ 0

综合安全性是协作移动机器人和自主移动机器人AMR的主要特点,它们可以在动态环境中运行,也可以与人类协同工作。

由于各行各业对自动抄表的需求越来越大,提供一个确保安全的系统非常重要。

在讨论安全问题时,有必要区分日常操作中实现自主安全导航的机器人特征和机器人内部集成的安全功能,以确保即使主系统出现故障,机器人也能始终确保安全。

AMR特点:MiR机器人的传感器输入确保安全导航

MiR机器人日常运行的安全驾驶模式依赖于多传感器安全系统。通过将数据输入复杂的规划算法,可以帮助机器人确定行驶路线,并判断是否需要立即调整路线或安全停车以避免碰撞。

用于导航和实时障碍物检测的先进双激光扫描仪

所有MiR机器人都配备了双激光扫描仪,位于机器人的前后角,提供360度的FoV。有了这种双激光方法,机器人在遇到不可移动的障碍物时可以安全撤退,或者探测到从后面或侧面接近的人,必要时可以停止或调整路线。作为第一家AMR制造商,MiR采用了最新最先进的激光扫描技术——Sick Microscan 3。这些ISO 13849认证的激光扫描仪符合3级性能等级D安全标准,性能优于市场上所有其他激光扫描仪。有了SICK microScan3,机器人不会受到光线和灰尘的影响,这些通常会严重影响机器人导航,这些激光扫描仪的精度是其他类型激光扫描仪的10倍。

 

 

双3D摄像头提高安全性

激光扫描仪是MiR机器人综合安全导航系统的主要组成部分。此外,还需要许多其他功能来确保MiR移动机器人的安全和顺利日常运行。

安装在机器人正面的双3D摄像头可以帮助机器人探测0-1700毫米高的障碍物。在120°的水平角度下,机器人总能看到前方道路上的障碍物。摄像头可以检测安全激光扫描仪视野内外的障碍物。这使得机器人可以围绕工作台安全移动,例如,工作台在激光扫描仪的视野上方,但低于机器人的高度(包括顶部模块和负载)。你也可以避开其他障碍,比如货架。

两个3D摄像机视野:检测高度为0-1,700毫米120°水平视角的物体

用于检测脚和托盘的接近传感器

MiR500和MiR1000机器人配备了24个接近传感器,安装在机器人的每个角落,并指向地面。这些传感器专门检测激光扫描仪视野下方的支脚和托盘。当AMR行驶时,前地板上的障碍物可以被摄像头检测到并绕过。但是,当AMR从静止状态变为移动和旋转时,激光扫描仪无法检测到接近AMR且高度低于20厘米的障碍物,如脚和空托盘,这将导致危险情况。在这里,MiR机器人配备了其他AMR通常不具备的接近传感器,从而提高了安全性,这对于重型机器人来说非常重要,因为如果它们压脚,会造成严重伤害。

每个角落都配有6个接近传感器,用于检测空托盘和支脚

额外的感官输入和软件来提高安全性

配备MiR机器人的其他传感器包括用于感测惯性力、加速度和旋转的加速度计和陀螺仪;每个轮子都配有编码器来测量速度,速度被精确地反馈给激光扫描仪,以检测机器人是否在潮湿的地板上滑倒。

机器人的保护区域取决于机器人的速度。这使得机器人在非常接近障碍物时能够安全缓慢地行进。如果几厘米内有一个人或障碍物,机器人会自动停止。

 

 

最后,机器人可以很容易地编程,以优化其安全性。你可以用个人电脑、智能手机或平板电脑在机器人地图上轻松标记出禁区。其他指令编程也很容易实现,例如定义首选路径或在繁忙的交通区域限制机器人的速度。所有MiR机器人都配备了独特的灯条,可以通过颜色变化提醒工人,并可以轻松设置声音提示,包括哔哔声、喇叭或任何其他声音。

机器人地图的不同区域可以很容易地更新,

这些区域以不同的颜色区分。

在这张地图上,你可以看到:

红色区域=禁区

绿色区域=首选区域
 
黄色区域=机器人发声区域

功能安全提高了MiR安全系统的可靠性

在没有外部安全措施的环境中,自主移动机器人与人一起搬运货物。有些AMR体积小,只能装载小货,但重型AMR的载重更高,可以装载货盘或最大重量1000公斤的大件货物。如果常规安全系统由于某种原因出现故障,重型AMR特别容易受伤。例如,一个非常危险的情况是电机控制器短路。如果没有额外的安全功能,AMR将全速运行,无法停止,这可能会造成很大的危害。这只是AMR必须提供符合安全标准的功能安全措施以解决固有安全设计措施(如传感输入)无法解决的潜在风险的一个例子。

AMR安全系统要求的性能水平

所有安全系统的设计都有一个基本前提,那就是任何系统都可能失效。根据AMR最适用的安全标准EN 1525,AMR的安全功能应根据EN ISO 13849 3级性能等级d进行设计,该等级用于评估与安全相关的控制系统。所需的性能水平是作为风险评估的一部分确定的,其中危险情况分为五个性能水平,从PL“A”(低)到PL“E”(高)。风险越大,安全系统的可靠性要求越高。如果一个安全系统为PLd级,则意味着系统危险失效的概率为每小时> 10-7

 
到> 10-6次,相当于每20年不到一次。类是指用于实现特定性能水平的电路结构。类别3意味着电路是多通道结构,并且总是能够检测到单个故障。

 

神话;传奇

I:起点PLr:要求的性能水平参数s:损害严重程度S1:轻伤S2:重伤

f:风险发生的频率

F1:罕见到频繁,持续时间短

F2:频繁到连续,持续时间长

警:规避风险或限制损失的可能性

P1:在某些情况下有可能P2:不太可能

风险图用于确定给定安全功能所需的性能水平(PLr)。如果AMR系统出现故障,可能会对人造成严重伤害,因此大部分安全功能都需要达到PLd级别。

设计符合安全标准

MiR机器人满足EN 1525及美国相应标准ANSI/ITSDF标准B56.5-2012,其产品设计面向未来标准,如ISO/FDIS 3691-4、ISO/FDIS 10218、RIA 15:08、UL 3100等,并配备各种相关安全功能,确保机器人即使主要安全功能失效也能响应确保安全。MiR机器人的安全功能记录在Sistema报告中,MiR可以根据客户要求共享信息。

四大职能;紧急停止、区域切换、人员检测和超速检测是AMR的强制性要求,所有MiR机器人都包括这些功能。这些功能可以保证机器人发生故障时停止,因为如果发生故障,急停会切断电驱动的电源。

五大安全功能;区域屏蔽、安全限速、安全关断、移动性和系统紧急关断都是为了应对与负载和容量相关的风险而设计的,所以MiR500和MiR1000就包含了这些功能。机器人也在日常操作中积极使用这些功能。比如机器人停在货盘架上时,利用磁场削弱来削弱/减少保护面积;因为通常情况下,为了保证人类周围的安全,重型机器人的保护面积是相当大的,但在驶入货盘架时,保护面积需要大幅减少。一旦机器人跑出托盘架,保护区将被重新激活。同样,装卸货物时也使用了安全保护的停车和行走功能,以确保装卸货物时禁止机器人驾驶。当装载和卸载完成时,这些功能将被停用,机器人可以再次运行。

始终确保安全第一

投资AMR的一个重要考虑是不要危及安全。AMR必须始终以安全的方式使用,因为您的员工将在与其相同的地方工作。因此,在投资AMR系统时,必须考虑AMR的设计是否能够应对安全功能的失效。

MiR机器人配备了先进的多传感器安全系统和功能安全措施,堪称市场上最安全的AMR。MiR机器人不仅符合当前和未来的安全标准,也是为AMR与人类合作创造安全工作环境的解决方案。

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