Was ist ein mobiler Roboter? Definition, Typen und Anwendungen erklärt

Wie man den richtigen mobilen Roboter auswählt

Die Wahl des richtigen mobilen Roboters (AGV/AMR) ist entscheidend für den Erfolg eines Projekts. Daher müssen wir mehrere Faktoren berücksichtigen. Nachfolgend sind einige Faktoren aufgeführt, die bei der Auswahl eines mobilen Roboters zu berücksichtigen sind.

Schritt 1: Klären Sie Ihre Projektanforderungen

Wenn Sie mit Herstellern von mobilen Robotern Kontakt aufnehmen, sollten Sie sich über folgende Fragen im Klaren sein

1. Welche Aufgabe wird der mobile Roboter erfüllen?

-Beförderung: Was wird transportiert? (Halbfertigprodukte, Fertigprodukte, Regale, Paletten, Lebensmittel, Obst)

-Schleppen: Werden die Materialien gezogen oder aufgehängt?

-Inspektion: Innen- oder Außeninspektionen oder Inspektionen an besonderen Orten wie z. B. Minen?

2. Last der mobilen Roboter

- Abmessungen der Ware: Die Abmessungen der zu bewegenden Güter, einschließlich Länge, Breite, Höhe und Schwerpunkt, bestimmen die Größe der Tragfläche des Roboters.

3. Betriebsumgebung des mobilen Roboters

- Innen oder außen: Handelt es sich bei der Innenumgebung um ein Lager, eine Werkstatt oder einen anderen Raum? Überlegen Sie, ob Innenbereiche mit einem Aufzug erreichbar sein müssen und ob es Schwellen gibt, die überwunden werden müssen. Berücksichtigen Sie bei Außenbereichen das Gefälle und die Straßenverhältnisse.

- Bodenverhältnisse: Handelt es sich bei der Oberfläche um einen ebenen Zementboden, einen Epoxidboden oder um unebene Stahlplatten mit Lücken? Dies wirkt sich auf die Navigationsmethoden und die Auswahl der Räder aus.

Ebene der Mensch-Maschine-Interaktion: Handelt es sich bei dem Gebiet um eine dicht besiedelte Zone, eine gemischte Fußgänger-/Fahrzeugzone oder eine völlig isolierte, unbemannte Zone? Dies steht in direktem Zusammenhang mit den Sicherheitsstandards.

-Dynamische Hindernisse: Gibt es in der Umgebung eine große Anzahl von sich zufällig bewegenden Personen, Gabelstaplern oder anderen Fahrzeugen?

-Infrastruktur: Gibt es ausreichende Breiten, Aufzüge oder automatische Türen? Muss die Umgebung für den Roboter angepasst werden (z. B. durch Anbringen von QR-Codes oder reflektierenden Tafeln)?

4. Welche Art von Arbeitsablauf ist erforderlich?

-Komplexität der Route: Handelt es sich um eine einfache Punkt-zu-Punkt-Beförderung von Punkt A nach Punkt B, oder müssen mehrere Bahnhöfe durchfahren und an mehreren Punkten angehalten werden?

-Anforderungen an die Schnittstelle: Muss es automatisch mit Aufzügen, automatischen Türen, Förderbändern, Rollenbahnen oder Aufzügen zusammenarbeiten?

-Ladungsmethode: Handaufladung, Gelegenheitsaufladung (automatisches Aufladen an einer Ladestation während der Arbeitspausen) oder Austausch der Batterien?

-Anforderungen an die Zeitplanung: Müssen mehrere Roboter koordiniert arbeiten? Ist eine Integration mit Ihrem MES (Manufacturing Execution System), WMS (Warehouse Management System) oder ERP (Enterprise Resource Planning System) erforderlich?

5. Leistungsindikatoren

-Wirkungsgrad: Wie viele Fahrten müssen pro Stunde/Tag durchgeführt werden? Dies stellt Anforderungen an die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die Umschaltzeit des Roboters.

- Verlässlichkeit: Wie hoch ist die erwartete Betriebszeit? (z. B. >99,5%)

-Genauigkeit: Welche Wiederholgenauigkeit ist für den Andockpunkt erforderlich? (±10 mm, ±5 mm oder ±1 mm?) Dies ist entscheidend für das Be- und Entladen.

Schritt 2: Bewertung der wichtigsten Technologieoptionen Verfahren zur Navigation

Methoden der Navigation	Grundsatz	Vorteile	Benachteiligungen	Anwendbare Szenarien
Magnetband	Fahren Sie entlang von Magnetstreifen oder Magnetnägeln, die auf dem Boden befestigt sind.	Geringe Kosten, fester Pfad, ausgereifte Technologie, hohe Genauigkeit	Schwierigkeiten beim Ändern des Pfades (erfordert erneutes Auftragen), keine Metallinterferenzen am Boden	Einfache Handhabung bei festen Wegen, stabilen Umgebungen und hohen Präzisionsanforderungen
Lidar SLAM	Scannen Sie die Umgebung (Wände, Säulen usw.) mit einem Laserradar, um eine Karte zu erstellen und den Standort zu bestimmen.	Hohe Flexibilität (per Software eingestellter Pfad, leicht zu ändern), keine Notwendigkeit, die Umgebung zu ändern, geeignet für komplexe dynamische Umgebungen	Hohe Kosten, möglicherweise instabil in Umgebungen mit sich wiederholenden Merkmalen oder offenen Räumen (z. B. in großen Lagerhäusern)	Gemischter Mensch-Maschine-Fluss, häufige Pfadwechsel, die wichtigste Wahl für moderne Lagerhaltung
Visuelles SLAM	Verwenden Sie eine Kamera, um Umgebungsmerkmale oder spezielle Markierungen zu erkennen, um den Standort zu bestimmen.	Potenziell geringere Kosten, umfangreiche Informationen	Empfindlich gegenüber Lichtveränderungen, hohe Rechenkomplexität, Stabilität leicht durch die Umgebung beeinträchtigt	Anwendungen, die eine stabile Beleuchtung und Kostensensibilität erfordern, wie z. B. E-Commerce-Lagerhäuser
QR-Code	Lesen Sie QR-Codes auf dem Boden, um den Standort zu bestimmen.	Sehr hohe Positioniergenauigkeit, geringe Kosten	Häufige Kennzeichnung erforderlich, hoher Wartungsaufwand (Codes werden leicht verschmutzt oder beschädigt), geringe Pfadflexibilität	Hochpräzise Andockanforderungen für "Ware-zur-Person"-Kommissionierplätze
Trägheitsnavigation (Odometrie) +	In der Regel in Kombination mit anderen Methoden, wie z. B. Raddrehgebern und IMUs (Inertial Measurement Units) zur Berechnung der Position.	Bietet eine kontinuierliche Positionsbestimmung	Es besteht ein kumulativer Fehler, so dass eine regelmäßige Kalibrierung erforderlich ist.	Als zusätzliches Navigationsinstrument kann es in Verbindung mit QR-Codes oder Magnetpins verwendet werden.

Schlussfolgerung: Derzeit ist Laser-SLAM der Haupttrend für flexible und intelligente Anwendungen. Sofern keine besonderen Anforderungen an hohe Präzision oder kostengünstige feste Pfade bestehen, sollte es vorrangig in Betracht gezogen werden.

Schritt 3: Verbringungsmethode (Fahrgestellart)

Zwei-Rad-Differenzial: Der häufigste Typ, bestehend aus zwei Antriebsrädern und mehreren Schwenkrädern. Er hat eine einfache Struktur, niedrige Kosten und keinen Wenderadius. Er eignet sich für die meisten innerbetrieblichen Transportaufgaben.

McNaughton-Räder: Ermöglicht omnidirektionale Bewegung (vorwärts, rückwärts, links, rechts, diagonal, seitlich und Drehung). Äußerst flexibel, geeignet für den Einsatz in engen Räumen. Allerdings ist es teuer, erfordert eine glatte Bodenoberfläche und hat einen hohen Energieverbrauch. Wird häufig in der medizinischen Logistik eingesetzt.

Lenkrad: Ähnlich wie der Lenkmechanismus eines Autos. Hohe Tragfähigkeit, leichtgängiger Betrieb, geeignet für Schwerlast- (Tonnenklasse und höher) und Hochgeschwindigkeitsanwendungen im Freien. Allerdings hat er einen großen Wenderadius. Wird häufig in der Landwirtschaft und der Industrielogistik eingesetzt.

Schritt 4: Sicherheit Leistung  

Mehrstufiger Sicherheitsschutz: Laser-Hindernisvermeidungssensoren, Bildverarbeitung und Ultraschall-Multisensor-Fusion ermöglichen Wegplanung, Kollisionsvermeidung und Verringerung des Kollisionsrisikos sowie eine Not-Aus-Taste für unerwartete Situationen.

Zertifizierung: Einhaltung der internationalen Sicherheitsnormen (wie CE, UL usw.).

Schritt 5: Fähigkeiten zur Software- und Systemintegration

Dispositionssystem (Flottenmanagementsystem): Das Herzstück der Zusammenarbeit zwischen mehreren Robotern. Ein gutes Planungssystem kann die Aufgabenzuweisung, die Pfadplanung und das Verkehrsmanagement optimieren, um Staus und Blockaden zu vermeiden.

API-Offenheit: Kann es problemlos mit Ihren übergeordneten Systemen (WMS/MES/ERP) verbunden werden, um Aufgabenverteilung, Statusrückmeldungen und Datenupload zu ermöglichen?

Mobiler Roboter Lieferantenbewertung und -auswahl

1. Erstellen Sie eine Liste von Kandidaten: Nutzen Sie Online-Recherchen, Branchenmessen und Empfehlungen von Kollegen, um eine Liste von 3-5 potenziellen Lieferanten zu erstellen.

2. Anforderungen kommunizieren: Legen Sie jedem Anbieter die in Schritt 1 ermittelten detaillierten Anforderungen vor und bitten Sie ihn, vorläufige Vorschläge und Angebote zu unterbreiten.

3. Sehen Sie sich Vorführungen vor Ort an (entscheidend!):

Es ist wichtig, Demonstrationen in der Umgebung Ihres Unternehmens zu beobachten (Proof of Concept, PoC). Bitten Sie die Anbieter, den Roboter zu Testzwecken an Ihren tatsächlichen Standort zu bringen, um seine Manövrierfähigkeit, Genauigkeit, Stabilität und Mensch-Maschine-Interaktion in realen Szenarien zu bewerten.

Beobachten Sie, wie der Roboter auf dynamische Hindernisse (z. B. plötzlich auftauchende Fußgänger) reagiert.

Testen Sie seine Andockgenauigkeit.

4. Bewerten Sie die umfassende Stärke des Anbieters:

Technisches Team: Sind sie professionell und reaktionsschnell?

Erfolgreiche Fälle: Gibt es erfolgreiche Fälle, die mit Ihrer Branche vergleichbar sind? Sie können die Website des Kunden besuchen, um dies zu untersuchen.

Kundendienst: Wie lange ist die Reaktionszeit des Kundendienstes? Ist die Versorgung mit Ersatzteilen ausreichend? Wird Fernunterstützung angeboten?

5. Total Cost of Ownership (TCO)

Vergleichen Sie nicht nur den Stückpreis von Robotern. Berechnen Sie die Gesamtbetriebskosten, einschließlich des Kaufpreises der Hardware, der Softwarelizenzgebühren, der Bereitstellungs- und Implementierungskosten, der Kosten für Umgebungsänderungen, der Wartungskosten nach der Installation und der Schulungskosten.

Zusammenfassung: Schnellauswahl-Checkliste für die Wahl des richtigen Fahrgestelllieferanten

Die Zukunft des mobilen Roboters

Da die Arbeitskosten weiter steigen, spielen Roboter eine immer wichtigere Rolle in unserem Leben. Derzeit werden globale Probleme wie die Überalterung der Bevölkerung und Schwierigkeiten bei der Personalbeschaffung immer ernster. Künftig werden mobile Roboter in der verarbeitenden Industrie, z. B. in der Halbleiterindustrie, im Bereich der neuen Energien, im Transportwesen und in der 3C-Elektronikfertigung, weit verbreitet sein und die Qualitäts- und Effizienzsteigerung sowie die hochwertige Entwicklung in verschiedenen Branchen fördern.

Mobiler Roboter Lieferantenbewertung und -auswahl

1. Erstellen Sie eine Liste von Kandidaten: Wenn Sie einen Unternehmen für mobile RoboterBitte nutzen Sie Online-Recherchen, Branchenmessen und Empfehlungen von Kollegen, um eine Liste von 3-5 potenziellen Lieferanten zusammenzustellen.

2. Anforderungen kommunizieren: Legen Sie jedem Anbieter die in Schritt 1 ermittelten detaillierten Anforderungen vor und bitten Sie ihn, vorläufige Vorschläge und Angebote zu unterbreiten.

3. Sehen Sie sich Vorführungen vor Ort an (entscheidend!):

Es ist wichtig, Demonstrationen in der Umgebung Ihres Unternehmens zu beobachten (Proof of Concept, PoC). Bitten Sie die Anbieter, den Roboter zu Testzwecken an Ihren tatsächlichen Standort zu bringen, um seine Manövrierfähigkeit, Genauigkeit, Stabilität und Mensch-Maschine-Interaktion in realen Szenarien zu bewerten.

Beobachten Sie, wie der Roboter auf dynamische Hindernisse (z. B. plötzlich auftauchende Fußgänger) reagiert.

Testen Sie seine Andockgenauigkeit.

4. Bewerten Sie die umfassende Stärke des Anbieters:

Technisches Team: Sind sie professionell und reaktionsschnell?

Erfolgreiche Fälle: Gibt es erfolgreiche Fälle, die mit Ihrer Branche vergleichbar sind? Sie können die Website des Kunden besuchen, um dies zu untersuchen.

Kundendienst: Wie lange ist die Reaktionszeit des Kundendienstes? Ist die Versorgung mit Ersatzteilen ausreichend? Wird Fernunterstützung angeboten?

5. Total Cost of Ownership (TCO)

Vergleichen Sie nicht nur den Stückpreis von Robotern. Berechnen Sie die Gesamtbetriebskosten, einschließlich des Kaufpreises der Hardware, der Softwarelizenzgebühren, der Bereitstellungs- und Implementierungskosten, der Kosten für Umgebungsänderungen, der Wartungskosten nach der Installation und der Schulungskosten.

Zusammenfassung: Schnellauswahl-Checkliste für die Wahl des richtigen Fahrgestelllieferanten

Die Zukunft des mobilen Roboters

Da die Arbeitskosten weiter steigen, spielen Roboter eine immer wichtigere Rolle in unserem Leben. Derzeit werden globale Probleme wie die Überalterung der Bevölkerung und Schwierigkeiten bei der Personalbeschaffung immer ernster. Künftig werden mobile Roboter in der verarbeitenden Industrie, z. B. in der Halbleiterindustrie, im Bereich der neuen Energien, im Transportwesen und in der 3C-Elektronikfertigung, weit verbreitet sein und die Qualitäts- und Effizienzsteigerung sowie die hochwertige Entwicklung in verschiedenen Branchen fördern.