İş istasyonuna giriş yapın. Önünüze bir parça karışık eşya geliyor. Ulaşırsınız, bir öğe seçer ve konveyördeki bir kaba koyarsınız. Saniyeler içinde ve fazla düşünmeden yapılan bu inanılmaz basit görev, sizin ne derece gelişmiş bir makine olduğunuzu gösterir.
Robotlar geleneksel olarak bu tür çalışmalarla mücadele etmişlerdir. Bu yapılandırılmamış bir ortamdır. Maddelerin karışımı önceden belirlenmiş değildir. Maddelerin göreceli konumu ve yönü sabit değildir. Tote varışta pozisyonu makul derecede tutarlı olabilir, ancak mükemmel olmayabilir. Giden konteynır, sıraya alınmış birkaç kişiden biri olabilir. Uzayda kaçınmanız gereken başka öğeler de olabilir.
Özerk robotik sistemler benzer gerçek dünya senaryolarında basit alma ve yerleştirme görevlerinde nasıl performans gösterir?
Özerklik derecesi
Bu tür sistemler için özerk etkinlik derecelerini değerlendirmek için bazı formalizmin kullanılması yararlı olacaktır. Neyse ki, Otomotiv Mühendisleri Derneği, bu tartışma uğruna ödünç alabileceğimiz özerk araçlar için önerilen bir uygulama yayınladı.
Günümüzde ticari toplama sistemleri Seviye 1 ile Seviye 4 özerkliği arasında değişmektedir. Ölçeğin alt ucunda, döngü içindeki insan teklifleri makul bir aralık ve güvenilirliğe sahip olabilir, ancak yüksek oranlar elde etmek için mücadele edebilir. Bir toplama döngüsünün, işlem adımlarının karmaşıklık derecesine (örneğin barkod taraması olsun olmasın) ve ulaşma gereksinimlerine bağlı olarak 3 ila 9 saniye olabileceğini unutmayın. Uzaktaki bir insan telsizi operatörünün karar vermesi ve aynı anda birkaç sistemi kontrol etmesi için fazla bir zaman yoktur.
Robotik kavrama, çoklu bileşenlerin ürünüdür.
Kaynak: RightHand Robotik
Ölçeğin yüksek ucunda, Seviye 4 sistemleri, sınırlı insan müdahalesi ile yoğun sezonda sürekli olarak ve benzer görevlerde bulunan eğitimli insanlarla karşılaştırılabilir olarak yüksek oranda çalışmaktadır. Bu sistemler, gelen öğelerdeki değişkenlik ve akış aşağı donanımdaki tıkanıklık dahil olmak üzere sınırlı bir alanda ve çeşitli olasılıklarda çalışır.
Arıza koşullarını gidermek ve bir dizi istisna vakasını yönetmek için tesisteki diğer otomasyon sistemleriyle entegrasyondan faydalanırlar. Ancak robotun bitişik olmayan iş akışlarından veya depodaki Seviye 5 için beklenebilecek diğer alanlardan kaynaklanan sorunlara hiçbir zaman tepki vermesi gerekmemektedir.
Amacın, bir kişinin bir robot filosunun çalışmasını yönetmeye en az bir kişi dahil ederek insan verimliliğini arttırmak olduğu robotik depo uygulamaları için gerekli olan otomasyon, Seviye 4, “Yüksek Otomasyon” dır.
Tutucu tasarımı ve OEE
Otomasyon kullanan depo operatörleri, yüksek genel ekipman etkinliği için çalışıyor (OEE). OEE, kullanımı ve kaliteyi veya hatasız başarı oranını dikkate alarak ekipmanın genel üretiminin bir ölçüsüdür. Depo uygulamalarında kullanılan robotik bir toplama sistemi için önemli performans parametreleri aşağıdaki gibidir:
Kullanımı yönlendiren, işlenebilecek öğe yelpazesi veya çeşitliliği
Sistemin saat başına kaç birim çalıştığını ve işlem hacmiyle ilgili robot makine hızı
Kaliteyi – kaçırılan hiçbir kazayı, yanlışlıkla çoklu ürün seçmeyi, atılan ürünleri veya hasar görmüş ürünleri veya “M2D2” hata ölçüsünü içeren güvenilirlik – özerklik (Seviye 4) ve kullanılabilirlik
Bir robotik toplama sisteminin bu 3R’leri (aralık, oran ve güvenilirlik) performansa nasıl getirdiğine bir takım faktörler katkıda bulunurken, çoğu kavrama yaklaşımının kendisiyle bağlantılıdır.
RightHand Robotik
RightHand Robotics’in RightPick parça toplama sistemi, kameraları, makine öğrenmesini ve nesneleri kavramak için bir kıskaçlı bir robotik kol kullanıyor. (Kaynak: RightHand Robotik)
Tasarım hedeflerinden biri, ürün slotu (ürün kaynağı alt bölümleri gibi) dahil olmak üzere ürün yelpazesiyle ilgili olarak çok yönlülük sağlamaktır. Gündelik ürün çeşitliliği göz önüne alındığında, 2 kg’a kadar olan ürünlerin taşınması şarttır. Kıskaç, hala dar bölmelere sığarken bu parçaları kavrayacak kadar geniş bir el aralığına ihtiyaç duyar.
Hem bir emme dizisinin kaldırma gücüne hem de küçük bir nesneye tek bir bardak takmaya devam edebilmek için bir ihtiyaç vardır. Bir emme “sapının” tutucu parmaklar ile birlikte kullanılması, sistemin dar alanlara ulaşmasını sağlar, bir nesneyi emme yoluyla öğelerin karışımından ayırır veya yakalar, ardından taşıma sırasında dengeyi sağlamak için nesneyi yavaşça alın.
Robotik alma ve yerleştirme görevlerinde en büyük güvenilirlik zorluklarından biri, söz konusu son efektör mekanizmalarının küçük boyutu ve göreceli kırılganlığıdır. Çok karmaşık bir robot kavrama beklenmedik bir çarpışma olursa kolayca kırılabilir. Bu, örneğin, bir konveyör sistemi robota sunarken bir tote pozisyonunda bir miktar belirsizlik bırakırsa olabilir.
Uyumlu, bozulmamış parmaklar, çok daha az sayıda aktüatör veya makine elemanı ile yüksek eklemli bir robot elin kavrama performansını elde etmek için tasarlanabilir.