I sistemi robotici AGV gestiscono molte più informazioni rispetto a pochi anni fa. I dati di navigazione, gli input della visione artificiale, i comandi di coordinamento della flotta e le comunicazioni wireless competono tutti per l'elaborazione delle risorse all'interno del veicolo. In molti progetti, il fattore limitante è passato dall’essere il robot fisico all’essere il sistema informatico che lo controlla.

Un Box PC industriale ad alte prestazionioffre tutta la potenza di elaborazione, la larghezza di banda della rete e la stabilità necessarie per la gestione di un veicolo autonomo in un ambiente industriale. La scelta della piattaforma informatica è ora una componente cruciale per gli integratori di sistemi e i fornitori di soluzioni di automazione durante la progettazione dei propri AGV.

1. Vantaggi prestazionali nel robot AGV

Un box PC industriale a larghezza di banda elevata realizzato per l'uso con robot AGV riunisce la potenza di elaborazione, la capacità di rete e il design robusto su cui fanno affidamento le flotte moderne, tra cui:

• Forte elaborazione in tempo realeper la navigazione, l'elusione degli ostacoli e la fusione dei sensori
• Canali di rete multipli ad alta velocitàche mantengono separati e puliti i dati dei sensori, il controllo del movimento e la comunicazione della flotta
• Ingresso di alimentazione CC ad ampio raggioche segue la variazione della tensione dei robot alimentati a batteria senza hardware aggiuntivo
• Costruzione sigillata e senza ventolache rimuove le parti in movimento e continua a funzionare nonostante polvere, vibrazioni e lunghi turni

Questi punti di forza si manifestano come risultati sul campo. I robot reagiscono più velocemente. Le reti rilasciano meno pacchetti. Il tempo di attività si allunga più a lungo tra una visita di assistenza e l'altra. Il costo totale di proprietà diminuisce nel corso della vita del robot.

2. Funzionalità principali realizzate per i carichi di lavoro dei robot AGV

Ⅰ. Elaborazione ad alte prestazioni per la percezione

Poiché i robot AGV svolgono funzioni di navigazione e percezione sempre più complicate, il processore di bordo deve essere altrettanto potente ma non limitare il robot's velocità.

• Processori multi-core che eseguono contemporaneamente la pianificazione del percorso, il rilevamento degli ostacoli e la percezione basata sull'intelligenza artificiale
• Spazio sufficiente per gestire aggiornamenti software e nuovi sensori senza sostituire l'hardware
• Risultato: i robot mantengono la stessa velocità decisionale man mano che il loro software diventa più avanzato

Ⅱ. Architettura di rete a larghezza di banda elevata

Ad un certo punto, la capacità della rete di supportare un numero crescente di robot che scambiano informazioni diventa importante quanto la capacità computazionale.

• Molteplici porte indipendenti ad alta velocità, comprese le connessioni in fibra, per tenere separati i dati dei sensori, i segnali di controllo e il traffico della flotta
• Porte in fibra che resistono alle interferenze di motori, trasportatori e altre apparecchiature a pavimento
• Risultato: minore latenza e coordinamento più stabile a livello di flotta man mano che sempre più robot si uniscono alla rete

Ⅲ. Ingresso di alimentazione ad ampia tensione

I robot alimentati a batteria assorbono energia che cambia durante un ciclo di carica, quindi il computer in esecuzione al loro interno deve tollerare tale intervallo senza hardware di supporto aggiuntivo.

• Ampio intervallo di ingresso CC che corrisponde al ciclo di carica completo della batteria, da pieno a basso
• Non sono necessari regolatori di tensione aggiuntivi, il che riduce il peso ed elimina i punti di guasto
• Risultato: alimentazione stabile dalla carica completa fino alla batteria scarica, senza spegnimenti imprevisti

Ⅳ. Design senza ventola e robusto

I robot spesso eseguono più turni senza che nessuno li controlli, quindi l'hardware interno deve gestire polvere, vibrazioni e lunghe ore senza fermarsi per la manutenzione.

• Chassis in alluminio sigillato che raffredda passivamente, senza ventola interna
• Nessuna ventola significa assenza di polvere e un componente in meno che può guastarsi
• Watchdog timer che riavvia automaticamente il sistema dopo un guasto del software
• Risultato: funzionamento costante e con poca manutenzione grazie a programmi su più turni

3. Applicazioni tipiche dell'AGV

Queste capacità contano di più quando un robot AGV è sul campo, lavorando a fianco di persone, macchine e altri robot in condizioni che lasciano poco spazio agli errori.

Ⅰ. Sistemi di magazzino merci a persona

• Ambiente: zone di prelievo veloci con traffico pedonale intenso e layout che cambiano spesso
• Cosa deve fare l'hardware: reagire rapidamente e mantenere la rete stabile in caso di carico pesante dei sensori
• Risultato: correzioni del percorso più rapide, meno incidenti mancati e maggiore produttività per turno

Ⅱ. AMR per catene di montaggio (automotive ed elettronica)

• Ambiente: robot che spostano parti vicino agli operatori e ad altre macchine sulla linea
• Cosa deve fare l'hardware: mantenere la comunicazione tra robot e controlli di linea veloce e prevedibile
• Risultato: le parti arrivano nei tempi previsti e i robot si coordinano in modo sicuro con le persone nelle vicinanze

Ⅲ. AGV per camere bianche a semiconduttore

• Ambiente: attività di ispezione automatizzate che richiedono allo stesso tempo una potenza di calcolo costante e un flusso di dati veloce
• Cosa deve fare l'hardware: eseguire il software di ispezione senza perdere fotogrammi o rallentare
• Risultato: ispezioni accurate e cicli di ispezione che non si bloccano

Ⅳ. Robot per la catena del freddo e lo stoccaggio

• Ambiente: sbalzi di temperatura, condensa e orari dei turni 24 ore su 24
• Cosa deve fare l'hardware: rimanere sigillato e alimentato anche in condizioni difficili
• Risultato: meno guasti e funzionamento stabile in ambienti di stoccaggio difficili

4. Box PC industriale e controller integrato

Non tutti i computer industriali sono costruiti pensando all’implementazione dell’AGV e la differenza tende a manifestarsi nei dettagli che contano di più una volta che un robot è in funzione 24 ore su 24.

• I/O modulare che si adatta a diversi sensori e configurazioni di navigazione senza una riprogettazione completa
• Ripristino degli errori basato su watchdog integrato come standard, non una funzionalità aggiuntiva
• Porte predisposte per fibra per un'elevata resistenza EMI attorno a motori e macchinari pesanti

Supporto OEM e ODM, in modo che i costruttori di flotte possano modellare l'hardware attorno al robot invece di rimodellare il robot attorno all'hardware standard

Il box PC industriale in un robot AGVdefinisce la velocità con cui il sistema può elaborare i dati, quanto stabile rimane la rete e quanto affidabile il robot funziona nel tempo. Man mano che le flotte crescono da poche unità a dozzine che condividono lo stesso piano, piccoli problemi come la latenza o la perdita di pacchetti diventano più difficili da ignorare. Un computer che ha funzionato bene per un robot pilota potrebbe avere difficoltà quando dozzine di robot condividono dati contemporaneamente.

I produttori di computer robotici che costruiscono flotte di AGV e AMR, con supporto OEM e ODM completo, ottengono più valore dall'hardware che si adatta al robot anziché dall'hardware su cui il robot deve lavorare. Flotte diverse spesso necessitano di layout I/O, dimensioni di montaggio o conteggi di porte diversi, anche quando eseguono software simili. La personalizzazione OEM e ODM lo rende possibile senza forzare una riprogettazione del robot stesso.