為什么說MIR是最安全的自主移動機(jī)器人？

發(fā)布時(shí)間：2021-06-24 14:35:08     作者：顯揚(yáng)科技

      全面的安全性是協(xié)作移動機(jī)器人和自主移動機(jī)器人AMR的主要特性，這些機(jī)器人可以在動態(tài)環(huán)境中運(yùn)行，并與人類一起工作。由于各行業(yè)對AMR的需求日益增長，提供確保安全的系統(tǒng)至關(guān)重要。

      討論安全問題時(shí)，需要區(qū)別實(shí)現(xiàn)日常操作自主安全導(dǎo)航的機(jī)器人特征，以及機(jī)器人內(nèi)部集成的安全功能，以確保即使主要系統(tǒng)出現(xiàn)故障，機(jī)器人也能始終確保安全。

      AMR特點(diǎn)：MiR機(jī)器人的傳感輸入確保安全導(dǎo)航

      MiR機(jī)器人日常操作的安全行駛模式依賴多傳感器安全系統(tǒng)，通過將數(shù)據(jù)輸入復(fù)雜的規(guī)劃算法，幫助機(jī)器人確定行駛路線，并判斷是否需要調(diào)整路徑或立即安全停車以避免碰撞。

先進(jìn)的雙激光掃描儀方式進(jìn)行導(dǎo)航并實(shí)時(shí)檢測障礙

      所有MiR機(jī)器人都配備了雙激光掃描儀，分別位于機(jī)器人的前后兩個(gè)角落，提供360度的視場FoV。借助這種雙激光方法，機(jī)器人能夠在遇到無法移動的障礙物時(shí)安全后退，或者探測從后面或側(cè)面接近的人，并在需要時(shí)停車或調(diào)整路線。作為第一家AMR制造商，MiR使用最新最先進(jìn)的激光掃描技術(shù)——SICK microScan3。這些通過ISO 13849認(rèn)證的激光掃描儀符合類別3性能水平d安全標(biāo)準(zhǔn)，性能優(yōu)于市面所有其他激光掃描儀。借助SICK microScan3，機(jī)器人不受光線和灰塵的影響，而這些因素通常會嚴(yán)重影響機(jī)器人導(dǎo)航，而且這些激光掃描儀的精度是其他類型激光掃描儀的10倍。

雙3D相機(jī)提升安全性

      激光掃描儀是MiR機(jī)器人綜合安全和導(dǎo)航系統(tǒng)的主要組成部分。此外，確保MiR移動機(jī)器人日常操作安全順利還需要許多其他功能。
      安裝在機(jī)器人前側(cè)的雙3D相機(jī)可以幫助機(jī)器人探測0-1,700mm高的障礙物。在120°的水平視角下，機(jī)器人總能看到前進(jìn)道路上的障礙物。相機(jī)可檢測在安全激光掃描儀視場范圍內(nèi)外的障礙物。這使得機(jī)器人可以安全地圍繞桌子移動，例如，桌子在激光掃描器的視場之上，但低于機(jī)器人的高度（包括頂部模塊和負(fù)載）。還可以避開其他障礙物，如貨架。

      2臺3D 相機(jī) | 視場：檢測0-1,700mm高的物體 | 120°水平視角

用于檢測腳部和托盤的接近傳感器

      MiR500和MiR1000機(jī)器人配備了24個(gè)接近傳感器，安裝在機(jī)器人的各個(gè)角落并指向地面。這些傳感器專門檢測低于激光掃描儀視場的腳部和托盤。AMR行駛時(shí)，可以借助相機(jī)檢測并繞開前方地板上的障礙物，但當(dāng)它從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿雍娃D(zhuǎn)動時(shí)，激光掃描儀無法檢測緊鄰它且高度低于20cm的障礙物，例如腳部和空托盤等，這會導(dǎo)致危險(xiǎn)情況發(fā)生。在這里，MiR機(jī)器人配備了其他AMR通常不具備的接近傳感器，從而提升了安全性，而這對重載機(jī)器人至關(guān)重要，因?yàn)槿绻鼈儔哼^腳部，會造成嚴(yán)重傷害。


      每個(gè)角落配備6個(gè)接近傳感器，檢測空托盤和腳部

額外傳感輸入與軟件提升安全性

      MiR機(jī)器人配備的其他傳感器包括加速度計(jì)和陀螺儀，用于感測慣性力、加速度和旋轉(zhuǎn)；每個(gè)輪子上都配備編碼器以測量速度，并精確反饋給激光掃描儀，以檢測機(jī)器人是否在潮濕的地板上打滑。
      機(jī)器人的保護(hù)區(qū)域取決于機(jī)器人的速度。這使得機(jī)器人在非常接近障礙物時(shí)能夠安全緩慢地行駛，如果幾厘米范圍內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)人或障礙物，機(jī)器人就會自動停車。
      最后，還可以輕松為機(jī)器人編程來優(yōu)化安全性。可以通過個(gè)人電腦、智能手機(jī)或平板電腦輕松在機(jī)器人地圖上標(biāo)記出禁區(qū)。其他指令編程也可以輕松實(shí)現(xiàn)，如定義首選路徑或限制機(jī)器人在交通繁忙區(qū)域的速度。所有MiR機(jī)器人都配備獨(dú)特的燈條，可以通過顏色變換提醒工作人員，還可以輕松設(shè)置聲音提示，包括嘟嘟聲、喇叭聲或任何其他聲音。

      可以輕松更新機(jī)器人地圖的不同區(qū)域，
      這些區(qū)域用不同的顏色區(qū)分。
      在這張地圖上，您可以看到：
      紅色區(qū)域=禁區(qū) | 綠色區(qū)域=首選區(qū)域 | 黃色區(qū)域=機(jī)器人發(fā)聲區(qū)域


功能安全增加了MiR安全系統(tǒng)的可靠性

      在沒有外部安全措施的環(huán)境中，自主移動機(jī)器人與人一起搬運(yùn)貨物。有些AMR體積較小，只能承載小型貨物，但重載AMR的負(fù)載較高，可以裝載托盤或大型貨物，最大重量可達(dá)1,000公斤。如果常規(guī)安全系統(tǒng)由于某種原因出現(xiàn)故障，重載AMR尤其容易造成傷害。例如，一種非常危險(xiǎn)的情況就是電機(jī)控制器短路。如果沒有配備額外安全功能，AMR會全速運(yùn)行而無法停車，這可能造成巨大危害。這只是AMR必須提供符合安全標(biāo)準(zhǔn)的功能安全措施的一個(gè)例子，以解決固有安全設(shè)計(jì)措施（如傳感輸入）無法解決的潛在風(fēng)險(xiǎn)。


AMR安全系統(tǒng)要求的性能水平

      所有安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都有一個(gè)基本前提，即任何系統(tǒng)都有可能發(fā)生故障。根據(jù)AMR最適用的安全標(biāo)準(zhǔn)EN 1525，AMR的安全功能應(yīng)根據(jù)EN ISO 13849類別3性能水平d進(jìn)行設(shè)計(jì)，它用于評估與安全相關(guān)的控制系統(tǒng)。所需性能級別作為風(fēng)險(xiǎn)評估的一部分而確定，其中危險(xiǎn)情況被劃分為5個(gè)性能級別，從PL“a”（低）到PL“e”（高）。風(fēng)險(xiǎn)越大，安全系統(tǒng)的可靠性要求就越高。如果一個(gè)安全系統(tǒng)是PLd級，這意味著系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)故障的概率是每小時(shí)>10-7 到 >10-6次，相當(dāng)于20年不到一次。類別是指用以達(dá)到特定性能水平的電路結(jié)構(gòu)。類別3意味著電路是多通道結(jié)構(gòu)，始終能夠檢測單個(gè)故障。

圖例

      I: 起點(diǎn) | PLr: 需要的性能水平

參數(shù)

S: 損壞的嚴(yán)重程度 | S1: 輕傷 | S2: 重傷
F: 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生頻率
F1: 罕見到頻繁，持續(xù)時(shí)間短 | F2: 頻繁到連續(xù)，持續(xù)時(shí)間長
P: 避免風(fēng)險(xiǎn)或限制損失的可能性
P1: 在某些情況下是可能的 | P2: 不太可能

      風(fēng)險(xiǎn)圖用于確定指定安全功能所需的性能級別（PLr）。如果AMR系統(tǒng)發(fā)生故障，可能會對人造成嚴(yán)重的傷害，因此大多數(shù)安全功能都需要達(dá)到PLd級。

設(shè)計(jì)符合安全標(biāo)準(zhǔn)

      MiR機(jī)器人滿足EN 1525和美國相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ANSI / ITSDF標(biāo)準(zhǔn)B56.5-2012，產(chǎn)品設(shè)計(jì)面向未來標(biāo)準(zhǔn)，如ISO/FDIS 3691-4、ISO/FDIS 10218、RIA 15:08以及UL 3100，配備各類相關(guān)安全功能，以確保即使主要安全功能發(fā)生故障，機(jī)器人也能做出反應(yīng)確保安全。MiR機(jī)器人的安全功能在Sistema報(bào)告中有記載，MiR可以根據(jù)客戶要求共享信息。


      四大功能；緊急停車、區(qū)域切換、人員檢測和超速檢測是AMR的強(qiáng)制要求，所有MiR機(jī)器人都包含這些功能。這些功能可以確保機(jī)器人在發(fā)生故障時(shí)停車，因?yàn)槿绻l(fā)生故障，緊急停車會切斷電力傳動的電源。
      五大安全功能；區(qū)域屏蔽、安全限制速度、安全保護(hù)停車、移動能力和系統(tǒng)緊急停車都是為了應(yīng)對與負(fù)載和容量相關(guān)的危險(xiǎn)，因此MiR500和MiR1000包含這些功能。機(jī)器人在日常操作中也會主動使用這些功能。例如，當(dāng)機(jī)器人停靠在托盤架上時(shí)，現(xiàn)場減弱用于減弱/減少保護(hù)區(qū)域；因?yàn)橥ǔＧ闆r下，為了確保在人類周圍時(shí)的安全性，重載機(jī)器人的保護(hù)區(qū)域相當(dāng)大，而在行駛進(jìn)入托盤架時(shí)，保護(hù)區(qū)域需要顯著縮小。一旦機(jī)器人行駛出托盤架，保護(hù)區(qū)域?qū)⒅匦录せ睢Ｍ瑯樱b卸貨物時(shí)也使用安全保護(hù)停車和行走功能，以確保機(jī)器人在裝卸貨物時(shí)禁止行駛。當(dāng)裝卸完成后，這些功能將被停用，機(jī)器人可以再次行駛。


始終確保安全至上

      投資AMR的重要考量是不能危及安全。必須始終以安全的方式使用AMR，因?yàn)槟膯T工將與它在同一場所工作。因此，當(dāng)您投資AMR系統(tǒng)時(shí)，必須考慮AMR的設(shè)計(jì)是否能夠應(yīng)對安全特性故障。

      MiR機(jī)器人配備了先進(jìn)的多傳感器安全系統(tǒng)和功能安全措施，堪稱市場上最安全的AMR。MiR機(jī)器人不僅符合當(dāng)前和未來的安全標(biāo)準(zhǔn)，也是營造AMR與人類協(xié)作的安全工作環(huán)境的解決方案。