Độ an toàn của AGV, AMR đến từ đâu?

Yêu cầu vận chuyển nguyên vật liệu hiệu quả, chi phí thấp là yếu tố quan trọng để nhiều nhà máy sản xuất và nhà kho cải thiện hoạt động của họ. So với cách thức vận chuyển truyền thống, AGV, AMR an toàn hơn cả. AGV có thể đạt được hiệu quả vận chuyển vật liệu với chi phí thấp. AMR có thể hoạt động mà không bị gián đoạn bởi hoạt động của con người hay khi thay đổi cơ sở hạ tầng.

Trong thời gian trước, việc quản lý thủ công nhà kho và phương pháp vận chuyển vật liệu truyền thống được nhiều doanh nghiệp sử dụng, thì hiện nay, với sự xuất hiện của công nghệ thông minh, một số công việc đã dần được thay thế bởi robot như robot hậu cần, robot vận chuyển đồ ăn. AGV (Automatic Guided Vehicle) có thể tự động di chuyển hàng hóa thông qua đường dẫn được định sẵn. Đây là phương thức thực hiện chính trong logistic tự động hóa công nghiệp và được sử dụng rộng rãi trong việc xếp dỡ và xử lý công việc lặp đi lặp lại, trong môi trường làm việc lớn, khắc nghiệt và yêu cầu môi trường cao.

Thực tế, AGV có nhiều thiết bị an toàn để ngăn ngừa tai nạn, chẳng hạn như đèn cảnh báo, thiết bị âm thanh, physical emergency bumpers, thiết bị hồng ngoại và siêu âm. Ngoài ra, các quy định của Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) cũng quy định các yêu cầu về bố trí, khoảng cách phanh và các hạng mục liên quan và an toàn khác để đảm bảo an toàn cho hệ thống AGV.

Làm thế nào để tránh các AGV va chạm với nhau và chạy trên cùng một con đường? Ví dụ, hệ thống sản xuất linh hoạt với số lượng lớn AGV yêu cầu điều khiển lưu lượng để các AGV không va chạm nhau. Việc kiểm soát giao thông có thể được thực hiện cục bộ tại AGV hoặc thông qua phần mềm tại máy tính cố định ở nơi khác trong nhà máy. Phương pháp cục bộ bao gồm điều khiển vùng (Zone Control), điều khiển cảm biến (Sensor Control) và điều khiển tích hợp (Integrated Control). Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng.

1/ Điều khiển vùng (Zone Control)

Zone Control là tính năng hay nhất được sử dụng trong hầu hết các môi trường vì nó dễ cài đặt và dễ mở rộng. Kiểm soát vùng sử dụng bộ phát không dây để gửi tín hiệu trong một vùng cố định. Mỗi AGV chứa một thiết bị cảm biến để nhận tín hiệu này và phản hồi lại máy phát. Nếu một khu vực trống, tín hiệu được đặt thành “empty”, cho phép bất kỳ tín hiệu nào đi vào và đi qua khu vực đó. Nếu có một AGV trong khu vực, tín hiệu “stop” sẽ được gửi đi và tất cả các AGV đang cố gắng đi vào khu vực đó sẽ dừng lại và chờ đến lượt. Khi các AGV trong vùng đã bị loại bỏ ra khỏi vùng, tín hiệu “null” sẽ được gửi đến một trong các AGV đang chờ. Một cách khác để thiết lập quản lý lưu lượng kiểm soát khu vực là yêu cầu mỗi robot phải có bộ phát/ bộ thu nhỏ của riêng mình. Mỗi AGV sẽ gửi tín hiệu “do not enter” của riêng mình tới tất cả các AGV trong không gian gần nó. Nhược điểm của phương pháp này là nếu một khu vực bị lỗi, tất cả các AGV sẽ có nguy cơ va chạm với nhau. Zone Control là phương pháp kiểm soát AGV hiệu quả và không tốn nhiều chi phí.

2/ Điều khiển cảm biến (Sensor Control)

Điều khiển cảm biến là việc sử dụng các cảm biến tránh chướng ngại vật để tránh va chạm giữa các AGV trong cùng khu vực. Cảm biến bao gồm: cảm biến siêu âm, hoạt động tương tự như radar; cảm biến quang học, sử dụng cảm biến hồng ngoại; cảm biến cản, là cảm biến tiếp xúc vật lý. Hầu hết các AGV đều được trang bị một số dạng cảm biến cảm như một biện pháp bảo vệ dự phòng. Cảm biến siêu âm gửi ra một xung điều biến tần số tuyến tính hoặc đầu ra tín hiệu tần số cao, sau đó chờ phản hồi. AGV có thể đánh giá liệu có vật thể phía trước hay không bằng cách đánh giá viền (contour) của tín hiệu phản hồi lại và thực hiện các hành động cần thiết để tránh và chạm. Cảm biến quang học sử dụng một bộ phát/ thu hồng ngoại phát ra tín hiệu hồng ngoại, tín hiệu này sau đó được phản xạ trở lại và hoạt động tương tự như cảm biến siêu âm.

3/ Điều khiển tích hợp (Integrated Control)

Một phương pháp kiểm soát toàn diện kết hợp kiểm soát cảm biến và kiểm soát vùng được sử dụng để thực hiện việc kiểm soát giao thông giữa các AGV. Mỗi AGV trong hệ thống được trang bị hai cảm biến biến tránh chướng ngại vật hồng ngoại, một cảm biến được lắp ở phía trước để phát hiện vật cản trực tiếp phía trước. Và cảm biến còn lại được lắp ở phía trước bên phải để phát hiện các phương tiện đang tới từ phía bên. Để đảm bảo an toàn, hệ thống cũng sử dụng phương pháp điều khiển vùng (Zone Control) và trung tâm điều phối (dispatch center) sẽ thiết lập một tín hiệu loại trừ lẫn nhau trong khu vực có thể xảy ra va chạm. Khi một AGV đi vào khu vực, tín hiệu duy nhất bị chiếm. Lúc này, trung tâm điều phối sẽ gửi tín hiệu dừng đến các AGV khác đang cố gắng đi vào khu vực. Khi xe trước rời khỏi khu vực, tín hiệu riêng này sẽ được phát ra lại và phương tiện sau đó sẽ đi vào được khu vực.