Создана эффективная и недорогая система для управления складским роботом.

Статья опубликована в журнале «Инновационные технологии: теория, инструменты, практика». Исследование проведено в рамках программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030».

Складской робот — это сложное устройство, которое объединяет механику, электронику и программное обеспечение для автоматизации различных операций на складе. Он оснащен электроприводами и колесами для передвижения, а также датчиками для распознавания окружающей среды.

Существует множество мобильных роботов, которые анализируют информацию о меняющемся окружении и на основе этого строят маршрут: спутниковая система GPS, радиомаяки, лазерная навигация и другие. Однако, они требуют большого количества дорогостоящих датчиков, что значительно увеличивает их стоимость. Кроме того, внутри помещений теряется эффективность глобальной спутниковой навигации, поскольку сигнал часто не проходит через бетонные и металлические конструкции. В то же время, складские роботы обычно следуют одним и тем же маршрутам, что делает сложные механизмы отслеживания изменений в окружающей среде избыточными.

Ученые Пермского Политеха разработали систему управления складским роботом, которая упрощает его навигацию в закрытых помещениях.

Они предложили использовать линии на плоскости, по которой движется устройство. Для этого на пол укладывается изолента контрастного цвета. Эта система предназначена для небольших складов площадью до 500 квадратных метров (класс D).

«Мы разработали алгоритм, который позволяет наиболее эффективно перемещаться по заданной траектории. Для реализации потребуется всего четыре инфракрасных датчика, работающих автономно. Сначала нужно разместить линии на полу согласно схеме движения. Их определяют датчики, данные с которых поступают в специальный блок. Если левый или правый датчик фиксирует линию, пересекающую путь робота, он останавливается и, если необходимо, поворачивает. При этом он ведет учет пройденных перекрестков и продолжает движение, пока не пройдет нужное количество. После этого он останавливается, достигая места назначения», – рассказывает Сергей Сторожев, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ, кандидат технических наук.

Эксперимент по разработке проводился с помощью моделирования движения робота на компьютере. Ему предстояло проехать два перекрестка, поворачивая налево на каждом, и остановиться на третьем. Тестирование показало, что навигационный механизм успешно выполняет свою задачу.

«Существующие системы перемещения товаров на складах либо не являются автономными, либо используют дорогостоящее оборудование. Как правило, их применение на небольших складах не оправдано. Мы предлагаем более доступное решение, которое позволит использовать роботов и в компактных помещениях. Наша модель управления может быть реализована без анализа видеопотока и использования дорогих датчиков и распознающих устройств – лидаров, камер. Это не только упрощает навигационную систему, но и снижает ее стоимость в семь раз», – комментирует Ольга Глухова, магистрант кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ.

Разработка ученых Пермского Политеха является эффективным и экономичным решением для обеспечения надежной навигации в предсказуемом складском окружении. Алгоритмы движения, разработанные политехниками, значительно упрощают процесс перемещения робота, а экономичность системы делает ее доступной для более широкого круга предприятий, включая те, которые имеют небольшие склады, где применение дорогостоящего оборудования не оправдано.