Складские роботы

Что такое робот согласно терминологии по ГОСТ Р ИСО 8373-2014

Терминология, связанная с робототехникой, в русском языке размыта. Так, Википедия называет роботом автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций, которое действует по заранее заложенной программе”. Очевидно, это слишком широкое определение, не соответствующее интуитивному пониманию робота.

Ему соответствует не только автомат, штампующий заготовки, но даже механический будильник. Гораздо более точное определение дает ГОСТ Р ИСО 8373-2014 Роботы и робототехнические устройства. Термины и определения, являющийся переводом ISO 8373:2012. Приведем термины ГОСТ, прямо относящиеся к складским работам.

2.1 манипулятор (manipulator): Машина, механизм которой обычно состоит из последовательности сегментов. Сегменты могут быть соединены, а могут перемещаться относительно друг друга. Они могут захватывать и (или) перемещать объекты (заготовки или инструменты) с некоторой степенью свободы (4.4).

2.6 робот (robot): Приводной механизм, программируемый по двум и более осям (4.3), имеющий некоторую степень автономности (2.2), движущийся внутри своей рабочей среды и выполняющий задачи по предназначению.

2.2 автономность (autonomy): Способность выполнять задачи по предназначению, основанная на текущем состоянии изделия и особенностях считывания данных без вмешательства человека.

4.3 ось (axis): Направление, используемое для задания движения робота (2.6) в линейном или вращательном режиме. Понятие «ось» также используется для описания «механического соединения робота».

2.10 обслуживающий робот (service robot): Робот (2.6), выполняющий полезную работу для людей и оборудования, исключая промышленные задачи по автоматизации.

Примечание 1 — Промышленные приложения автоматизации включают (и не только) производство, контроль, упаковку и сборку.

Примечание 2 — В то время как шарнирные роботы (3.15.5), используемые на технологических линиях — это промышленные роботы (2.9), аналогичные шарнирные роботы, доставляющие еду, — это обслуживающие роботы (2.10).

3.10 механический интерфейс (mechanical interface): Монтажная поверхность на конце манипулятора (2.1), к которой крепится рабочий орган робота (3.11).

3.11 рабочий орган робота (end effector): Устройство, специально предназначенное для креплениямеханического интерфейса (3.10), обеспечивающего работу робота (2.6).Пример — Захватное устройство, гайковерт, сварочный пистолет, пистолет-распылитель.

Складские роботы, автоматы и полуавтоматы

Таким образом, действующие международный и отечественный стандарты относят к сервисным или обслуживающим всех роботов, кроме промышленных. Классификация обслуживающих роботов в стандарте не разработана. На практике складскими называют любых роботов, используемых на складе. Также на складе используются

  • полуавтоматические устройства, не обладающие автономностью, но облегчающие работу оператора — примером могут служить вакуумные подъемники PIAB
  • автоматы и автоматические линии, не движущиеся в своей рабочей среде — например сортировочные конвейеры Eurosort, упаковочные линии CMC и др.
piab_smart_pilift_using4
Сортировка EuroSort-1
EuroSort

Виды складских роботов

Складских роботов можно классифицировать по нескольким признакам, например по типу груза с которым они работают. Так, тягачи работают с тележками, паллетоперевозчики — с паллетами и пр. Возможна классификация по конструкции, максимальной массе товара, используемой навигации и пр. Но наиболее естественной представляется классификация по выполняемой задаче.

Роботы для комплектации — самый распространенный сегодня вид складских роботов. При совместной работе на складе людей и роботов обычно реализуется концепция комплектации товар-к-человеку. В таком варианте рабочее место человека, станция комплектации, неподвижно. Человек манипулирует товарными единицами, а роботы перемещают к его рабочему месту стеллажи, контейнеры и т.п. с товаром. Примером могут служить роботы Geek+ серий P500 и P800

Роботы для перемещения — наиболее разнообразны по конструкции. Они перемещают по территории склада единицы грузов, обычно в групповой упаковке — на паллетах, в коробах и пр. К этой группе относятся и роботы, выполняющие те же задачи, что управляемые людьми складская техника — тягачи, вилочные погрузчики и пр. Более того, у таких роботов может быть реализована возможность перехода на ручное управление при необходимости. Примером могут служить роботы Geek+ M100, M1000, вилочные погрузчики Casun и Geek+, туннельные тягачи Casun.

Роботы для сортировки представляют собой мобильные платформы, Каждый такой робот забирает

предназначенную для него единицу хранения и перемещает ее к месту сбора товаров этой категории. ПримерGeek+ S20C. Также задачи сортировки могут решаться конвейерными системами.

Системы хранения с использованием роботов предназначены для автоматической загрузки и выгрузки единиц хранения. Также можно встретить термин умный склад, под которым, впрочем, часто понимают слишком широко — не только как любой автоматизированный склад, но даже как склад с внедренной WMS системой. Можно отметить шаттловые системы, например Geek+ RoboShuttle System и автоматические системы хранения, например CMC SmartStore

Роботы-манипуляторы являются наиболее распространенным видом промышленных роботов, однако в современной складской практике они нашли достаточно ограниченное применение. Это связано с тем, что обрабатываемые на складе товары обычно столь разнообразны, что экономически эффективнее использовать для их захвата и выборки не роботов, а человеческий труд.

Исключения встречаются в задачах групповой упаковки, когда эффектор (рабочий орган в соответствии с терминологией ГОСТ) робота манипулятора может, например, захватить с конвейера и поместить в коробку сразу множество единиц товара, например бутылок. А также в высоко автоматизированных системах комплектации — если удается предложить достаточно универсальный рабочий орган, то комплектовщика может заменить робот манипулятор.

Разработка рабочих органов роботов манипуляторов из-за крайнего разнообразия задач является отдельным направлением развития робототехники. Лидирующих позиций здесь добились компании, имеющие многолетний опыт в разработке захватов для полуавтоматических устройств, использовавшие свои наработки на новом уровне развития технологии. Пример — вакуумное захватное устройство PIAB  piCOBOT.

С механической точки зрения собственно роботы манипуляторы для склада не только не отличаются от используемых в промышленности, но зачастую совпадают с ними. С другой стороны, программное обеспечение манипуляторов для производства и для склада  очень сильно отличается, так как складские манипуляторы работают в гораздо более изменчивой и менее предсказуемой среде, постоянно взаимодействуя с людьми, механизмами и/или другими роботами. Одним из мировых лидеров в области разработки роботов манипуляторов для склада, в том числе в варианте монтажа на мобильной платформе, является   является компания DoraBot.

Системы для упаковки на складе обычно являются не роботами в терминах стандарта, а автоматическими линиями. Хороший пример — упаковочные линии CMC, предназначенные для изготовления картонной коробки, полимерного или бумажного пакета по размерам товаров, их упаковки, маркировки и пр.

Print Friendly, PDF & Email
Michael-Kuvshinov_b_sq

Михаил Кувшинов, «НИССА ИНЖИНИРИНГ», CVO