Sistemi di navigazione AGV

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I sistemi di navigazione degli AGV in continuo miglioramento

Tutti i tipi di veicoli a guida automatica si affidano a un sistema di guida automatizzato per navigare nei loro movimenti e aggiornare continuamente il sistema di gestione con la posizione corrente dell'AGV.

I sistemi di navigazione AGV stanno migliorando rapidamente: uno sviluppo possibile grazie a sensori e software di navigazione AGV affidabili ed economici. A seconda dell'applicazione, gli AGV navigano con l'aiuto di tecnologie come il laser, il raggio d'azione, la navigazione visiva, magnetica a punti e a filo.

Comprendere il funzionamento dei sistemi di navigazione AGV

Laser scanner e navigazione a riflettore

Gli scanner laser dell'AGV rilevano i riflettori posizionati in tutta la struttura, di solito su pareti, pilastri, macchine e altre strutture fisse vicino al suo percorso. Questi riflettori aiutano l'AGV a calcolare la sua posizione riflettendo i raggi laser inviati dallo scanner.

Questa configurazione consente la navigazione a campo libero, il che significa che l'AGV non ha bisogno di marcatori a pavimento, fili o ID di posizione preimpostati per navigare. Utilizza invece i riflettori circostanti come punti di riferimento, offrendo così una maggiore adattabilità all'interno della struttura.

Mappa del riflettore e Master Controller

Una mappa dell'intero percorso, che mostra la posizione di tutti i riflettori, è memorizzata sul Master Controller in un PC fisso. Questo aiuta l'AGV ad aggiornare la sua posizione durante il movimento, in modo da mantenere la rotta durante il viaggio.

Il Master Controller funge da cervello dell'operazione, fornendo agli AGV informazioni sulla posizione in tempo reale dalla mappa del riflettore. Questa configurazione assicura che tutto funzioni in modo affidabile e preciso mentre gli AGV si muovono all'interno della struttura.

Tipi di navigazione AGV

Quattro dei metodi di navigazione AGV più comuni sono:

  • Navigazione a guida laser
  • Navigazione su nastro magnetico
  • Navigazione naturale - navigazione libera
  • Navigazione a punti magnetici
  • Navigazione con codice QR

Alcuni metodi AGV possono anche essere combinati per ottenere una maggiore precisione in ambienti operativi mutevoli.

Navigazione a guida laser

Un veicolo a guida laser è dotato di un sensore di navigazione bidimensionale, detto anche emettitore laser. Il laser di navigazione emette un fascio continuo di luce laser modulata a 360 gradi. Il raggio laser interagisce con riflettori, detti anche bersagli, posizionati nell'area in cui opera l'AGV. Il centro del bersaglio deve essere posizionato alla stessa altezza del dispositivo di navigazione e a una distanza massima di 30 metri dall'AGV.

A seconda del produttore del dispositivo laser, questi veicoli calcolano e correggono il loro posizionamento tra 30-40 volte al secondo, rendendo questi dispositivi incredibilmente precisi. Una volta che il laser colpisce il bersaglio, il raggio viene rinviato al laser di navigazione che calcola il tempo di percorrenza del laser insieme alle coordinate radiali. Questi dati consentono di calcolare le coordinate dei riflettori e dell'AGV.

Navigazione su nastro magnetico

Gli AGV che utilizzano la navigazione a nastro magnetico sono dotati di sensori magnetici che seguono un percorso predefinito. Questo percorso viene creato stendendo un nastro magnetico sulla superficie del pavimento. I sensori dell'AGV rilevano il campo magnetico del nastro e guidano il veicolo lungo il percorso stabilito.

Il nastro magnetico è facile da installare grazie al suo supporto adesivo ad alta aderenza. Con dimensioni standard di 1 mm di spessore e 5 cm di larghezza, il nastro è di basso profilo e non invasivo per l'ambiente del pavimento.

Navigazione naturale AGV - navigazione libera

In generale, gli AGV che utilizzano la navigazione naturale possono muoversi autonomamente identificando e mappando le aree circostanti. La navigazione naturale, comunemente chiamata anche navigazione libera, è il metodo di navigazione degli AGV più evoluto.

I veicoli senza conducente con navigazione naturale possono identificare strutture fisse, come i muri, e viaggiare mantenendo una determinata distanza da esse. Questo approccio comprende diverse tecnologie, tra cui la più comune è il riconoscimento dei contorni. I veicoli che utilizzano questa tecnologia navigano identificando e mappando l'ambiente circostante grazie a vari tipi di sensori comunemente utilizzati nei veicoli mobili.

Navigazione a punti magnetici

Gli AGV possono navigare utilizzando piccoli punti magnetici cilindrici incorporati nel pavimento. Questi magneti, in genere di dimensioni di circa 20×10 mm, sono posizionati a intervalli di 250-500 mm per formare un percorso virtuale.

Gli AGV si spostano da un punto all'altro utilizzando sensori, sensori di controllo, encoder e contatori per calibrare gli errori dell'angolo di sterzata. Mentre il veicolo segue una mappa CAD precaricata nel suo sistema di gestione, i punti magnetici forniscono punti di riferimento per garantire un percorso preciso.

Navigazione con codice QR

Alcuni AGV si basano su codici QR a pavimento per la navigazione, utilizzando sistemi di telecamere per leggere i marcatori e determinare la loro posizione e direzione esatta. La semplicità di impostazione e regolazione dei codici QR rende questo metodo altamente adattabile ai layout in evoluzione delle strutture. Questo tipo di tecnologia, con il suo posizionamento preciso e la facilità di manutenzione, è un'alternativa affidabile e conveniente per le moderne operazioni automatizzate.

Vantaggi dei moderni sistemi di navigazione AGV

Elevata flessibilità e scalabilità

I sistemi di navigazione AGV sono progettati con la massima flessibilità, che consente una facile espansione in caso di crescita o cambiamento delle esigenze. Per questo motivo, nuove linee di produzione, aree di stoccaggio o attrezzature aggiuntive possono essere integrate senza problemi senza bisogno di grandi modifiche.

L'integrazione di nuovi AGV o altri dispositivi nel sistema è semplice e il Master Controller è in grado di gestire queste aggiunte senza problemi. Grazie alla sua versatilità, il sistema di navigazione AGV è in grado di scalare, rimanere efficace e adattarsi rapidamente a qualsiasi cambiamento futuro.

Riduzione dei tempi e dei costi di installazione

I sistemi di navigazione AGV sono costruiti per un'installazione rapida ed economica. Il processo è semplice e riduce la necessità di una preparazione approfondita del sito, che a sua volta riduce le costose modifiche all'infrastruttura. Utilizzando i riflettori esistenti su pareti e pilastri, il sistema evita la necessità di costose marcature del pavimento o di cablaggi, risparmiando tempo e denaro durante l'installazione.

Modifiche e aggiornamenti del sistema più semplici

Grazie al design modulare e all'architettura flessibile, gli aggiornamenti possono essere implementati nel sistema di navigazione AGV con tempi di inattività minimi. Ciò include l'aggiunta di altri AGV, l'espansione dei percorsi e la modifica del layout delle strutture. Grazie a questo livello di flessibilità, le operazioni possono adattarsi rapidamente alle mutevoli esigenze di produzione, senza la necessità di un aggiornamento completo del sistema.

Scegliere il giusto metodo di navigazione AGV

Quando si tratta di selezionare un metodo di navigazione per il vostro AGV, la scelta migliore dipende dalle vostre esigenze specifiche. È importante considerare fattori quali il budget, il layout dell'impianto, il livello di flessibilità richiesto e il livello di scalabilità previsto nel tempo.

Molti sistemi AGV oggi combinano più tecnologie di navigazione. In questo modo, gli AGV possono compensare le debolezze di ogni singolo approccio e adattarsi a una gamma più ampia di ambienti operativi. Questa strategia ibrida consente una navigazione continua, soprattutto in strutture complesse o dinamiche.

Ecco una rapida panoramica per orientare la vostra decisione:

  • Navigazione a guida laser offre un'eccellente precisione, che lo rende adatto a layout complessi. Tuttavia, ha costi più elevati e richiede un posizionamento preciso dei riflettori durante l'installazione.
  • Navigazione su nastro magnetico è economico e facile da installare, il che lo rende adatto a percorsi semplici e fissi. Il suo limite principale è la flessibilità, poiché cambiare un percorso significa sostituire fisicamente il nastro.
  • Navigazione naturale (o navigazione libera) offre il massimo livello di flessibilità ed è facilmente scalabile in base alla crescita dell'azienda. Richiede una configurazione più complessa e un investimento iniziale più elevato.
  • Navigazione a punti magnetici offre una precisione affidabile e una moderata flessibilità. In alcuni ambienti è meno invasivo del nastro, ma richiede comunque modifiche al pavimento quando viene installato.
  • Navigazione con codice QR offre una localizzazione accurata e un instradamento flessibile che si adatta facilmente ai cambiamenti. È un sistema conveniente per gli spazi dinamici, anche se richiede manutenzione e un pavimento piatto per funzionare in modo ottimale.

Caratteristiche di sicurezza nella moderna navigazione degli AGV

La sicurezza è una priorità assoluta nella progettazione degli AGV e i sistemi moderni sono costruiti tenendo conto di questo aspetto. Il rilevamento degli ostacoli è gestito da tecnologie come LiDAR, sensori a ultrasuoni e telecamere, che consentono al sistema AGV di rilevare ed evitare le collisioni durante il funzionamento. Nelle aree ad alto rischio, come in prossimità di lavoratori umani o di incroci, l'AGV rallenta automaticamente per ridurre i potenziali pericoli. I sistemi di arresto di emergenza sono integrati per arrestare istantaneamente il veicolo se compare un ostacolo inaspettato.

Navigazione AGV in ambienti diversi

Ogni spazio di lavoro è diverso e così le esigenze di navigazione degli AGV. Ecco una rapida panoramica dei metodi di navigazione degli AGV che tendono a funzionare meglio in diversi tipi di ambienti:

  • Produzione strutture: Spesso la navigazione a punti laser o magnetici è vantaggiosa per gli elevati livelli di precisione e coerenza. Queste strutture si integrano bene con percorsi fissi che supportano flussi di lavoro prevedibili e ripetibili.
  • Magazzino e logistica centri: Tutti i tipi di navigazione AGV possono funzionare bene in questi spazi, ma la navigazione naturale e i sistemi a guida laser sono particolarmente apprezzati per la loro flessibilità e scalabilità in layout ad alto traffico e in continua evoluzione.
  • Camera bianca ambienti: Per gli ambienti in cui la contaminazione e l'interruzione devono essere ridotte al minimo, il nastro magnetico o la navigazione a punti magnetici sono i più adatti. Ciò è dovuto alla loro semplicità e alla bassa interferenza con le operazioni sensibili.
  • All'aperto o misto ambienti: Richiedono sistemi robusti in grado di gestire luci, condizioni atmosferiche e terreni variabili. La navigazione naturale, potenziata con sensori come il GPS o il posizionamento RTK, può essere utilizzata per garantire un funzionamento regolare in queste condizioni dinamiche.

Tendenze future nella navigazione degli AGV

Integrazione dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico

Il futuro degli AGV è fortemente influenzato dall'integrazione dell'intelligenza artificiale (AI) e dell'apprendimento automatico (ML). L'AI e il ML consentono agli AGV di analizzare i dati al volo, di migliorare i loro percorsi, di prevedere le esigenze di manutenzione e di adattarsi ai cambiamenti dell'ambiente. Grazie alla capacità di imparare continuamente dall'esperienza, gli AGV stanno diventando sempre più autonomi, migliorando le loro prestazioni, l'efficienza energetica e l'efficacia operativa complessiva.

Integrazione dei sistemi di gestione del magazzino (WMS)

Un'altra tendenza importante è l'integrazione degli AGV con i sistemi di gestione del magazzino (WMS). Ciò consente agli AGV di ricevere istruzioni sul posto, di stabilire le priorità e di lavorare senza problemi insieme agli altri sistemi automatizzati del magazzino. Quando gli AGV si integrano con nastri trasportatori, robot di picking e altri sistemi, le aziende possono dare impulso al flusso e al coordinamento dei materiali, rendendo le attività più rapide e facili da eseguire.

Smoova, il nostro sistema avanzato di gestione del traffico, funge da collegamento tra il WMS e la flotta di AGV. Si integra con i sistemi di trasporto e altre tecnologie per aiutare le aziende a realizzare processi di magazzino più rapidi e coordinati, migliorando così il flusso dei materiali. Smoova ottimizza anche l'uso degli AGV, risparmiando energia e tempo.

Soluzioni su misura per ogni esigenza

In prospettiva, i sistemi di navigazione AGV saranno progettati all'insegna della flessibilità e della personalizzazione. I sistemi modulari consentiranno di gestire qualsiasi cosa, dai pallet ingombranti agli articoli fragili o irregolari. Questo progresso aprirà la strada a nuove applicazioni, rendendo gli AGV adattabili a diversi settori. La loro facile riconfigurazione garantirà inoltre che rimangano efficaci al variare delle esigenze di movimentazione dei materiali.

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