AGV-Robotersysteme verarbeiten weitaus mehr Informationen als noch vor ein paar Jahren. Navigationsdaten, Bildverarbeitungseingaben, Befehle zur Flottenkoordination und drahtlose Kommunikation konkurrieren alle um Verarbeitungsressourcen im Fahrzeug. In vielen Projekten hat sich der limitierende Faktor vom physischen Roboter zum Computersystem, das ihn steuert, gewandelt.
Ein leistungsstarker Industrie-Box-PCbietet die gesamte Rechenleistung, Netzwerkbandbreite und Stabilität, die für den Betrieb eines autonomen Fahrzeugs in einer industriellen Umgebung erforderlich sind. Die Wahl der Computerplattform ist heute eine entscheidende Komponente für Systemintegratoren und Anbieter von Automatisierungslösungen bei der Gestaltung ihrer AGVs.
1. Leistungsvorteile bei AGV-Robotern
Ein Industrie-Box-PC mit hoher Bandbreite, der für den Einsatz in AGV-Robotern entwickelt wurde, vereint die Rechenleistung, die Netzwerkkapazität und das robuste Design, auf die moderne Flotten angewiesen sind, einschließlich:
Starke Echtzeitverarbeitungfür Navigation, Hindernisvermeidung und Sensorfusion
Mehrere Hochgeschwindigkeits-Netzwerkkanäledie Sensordaten, Bewegungssteuerung und Flottenkommunikation getrennt und sauber halten
Weitbereichs-Gleichstromeingangdas der sich ändernden Spannung batteriebetriebener Roboter ohne zusätzliche Hardware folgt
Lüfterlose, versiegelte KonstruktionDas entfernt bewegliche Teile und hält Staub, Vibrationen und langen Schichten stand
Diese Stärken zeigen sich als Ergebnisse auf dem Boden. Roboter reagieren schneller. Netzwerke verwerfen weniger Pakete. Zwischen den Servicebesuchen verlängert sich die Betriebszeit. Die Gesamtbetriebskosten sinken im Laufe der Lebensdauer des Roboters.
2. Kernfunktionen für AGV-Roboter-Workloads
Ⅰ. Hochleistungsverarbeitung für die Wahrnehmung
Da AGV-Roboter immer kompliziertere Navigations- und Wahrnehmungsfunktionen ausführen, muss der Bordprozessor gleichermaßen leistungsstark sein, darf den Roboter aber nicht einschränken's Geschwindigkeit.
Multi-Core-Prozessoren, die gleichzeitig Pfadplanung, Hinderniserkennung und KI-basierte Wahrnehmung ausführen
Genügend Spielraum, um Software-Updates und neue Sensoren zu bewältigen, ohne die Hardware auszutauschen
Ergebnis: Roboter behalten die gleiche Entscheidungsgeschwindigkeit, wenn ihre Software immer fortschrittlicher wird
Ⅱ. Netzwerkarchitektur mit hoher Bandbreite
Irgendwann wird die Fähigkeit des Netzwerks, eine zunehmende Anzahl von Robotern beim Informationsaustausch zu unterstützen, ebenso wichtig wie die Rechenkapazität.
Mehrere unabhängige Hochgeschwindigkeitsanschlüsse, einschließlich Glasfaserverbindungen, um Sensordaten, Steuersignale und Flottenverkehr getrennt zu halten
Glasfaseranschlüsse, die Störungen durch Motoren, Förderbänder und andere Bodengeräte widerstehen
Ergebnis: geringere Latenz und stabilere flottenweite Koordination, da mehr Roboter dem Netzwerk beitreten
Ⅲ. Weitspannungseingang
Batteriebetriebene Roboter verbrauchen Strom, der sich während eines Ladezyklus ändert, daher muss der in ihnen laufende Computer diesen Bereich ohne zusätzliche unterstützende Hardware tolerieren.
Großer DC-Eingangsbereich, der dem gesamten Ladezyklus einer Batterie entspricht, von voll bis niedrig
Es sind keine zusätzlichen Spannungsregler erforderlich, was das Gewicht senkt und Fehlerquellen beseitigt
Ergebnis: Stabile Leistung von der vollen Ladung bis zur schwachen Batterie, ohne überraschende Abschaltungen
Ⅳ. Lüfterloses und robustes Design
Roboter laufen oft in mehreren Schichten, ohne dass jemand auf sie aufpasst, daher muss die Hardware im Inneren Staub, Vibrationen und lange Stunden ohne Wartungsunterbrechungen aushalten.
Versiegeltes Aluminiumgehäuse, das passiv kühlt, ohne internen Lüfter
Kein Lüfter bedeutet, dass kein Staub eindringt und ein Teil weniger ausfallen kann
Watchdog-Timer, der das System nach einem Softwarefehler automatisch neu startet
Ergebnis: stabiler, wartungsarmer Betrieb durch Mehrschichtbetrieb
3. Typische AGV-Anwendungen
Diese Fähigkeiten sind am wichtigsten, wenn ein AGV-Roboter auf dem Boden ist und neben Menschen, Maschinen und anderen Robotern unter Bedingungen arbeitet, die kaum Spielraum für Fehler lassen.
Ⅰ. Ware-zur-Person-Lagersysteme
Umgebung: schnelle Kommissionierzonen mit starkem Fußgängerverkehr und häufig wechselnden Layouts
Was die Hardware leisten muss: schnell reagieren und das Netzwerk bei hoher Sensorlast stabil halten
Ergebnis: schnellere Bahnkorrekturen, weniger Beinaheunfälle und höhere Leistung pro Schicht
Ⅱ. Fließband-AMRs (Automotive & Elektronik)
Umgebung: Roboter bewegen Teile in der Nähe von Arbeitern und anderen Maschinen auf der Linie
Was die Hardware leisten muss: die Kommunikation zwischen Robotern und Liniensteuerungen schnell und vorhersehbar halten
Ergebnis: Teile kommen pünktlich an und Roboter koordinieren sich sicher mit Menschen in der Nähe
Ⅲ. Halbleiter-Reinraum-FTFs
Umgebung: Automatisierte Inspektionsaufgaben, die gleichzeitig eine konstante Rechenleistung und einen schnellen Datenfluss erfordern
Was die Hardware leisten muss: Inspektionssoftware ausführen, ohne Frames zu verlieren oder langsamer zu werden
Ergebnis: genaue Inspektionen und Inspektionszyklen, die nicht ins Stocken geraten
Ⅳ. Kühlketten- und Lagerroboter
Umgebung: Temperaturschwankungen, Kondensation und Schichtpläne rund um die Uhr
Was die Hardware leisten muss: Dicht bleiben und auch unter rauen Bedingungen mit Strom versorgt bleiben
Ergebnis: weniger Ausfälle und stabiler Betrieb in rauen Lagerumgebungen
4. Industrie-Box-PC vs. eingebetteter Controller
Nicht jeder Industriecomputer ist für den AGV-Einsatz konzipiert, und der Unterschied zeigt sich meist in den Details, die am wichtigsten sind, wenn ein Roboter rund um die Uhr läuft.
Modularer I/O, der sich ohne komplette Neukonstruktion an unterschiedliche Sensoren und Navigationskonfigurationen anpassen lässt
Watchdog-basierte Fehlerbehebung ist standardmäßig integriert, keine zusätzliche Funktion
Glasfaserfähige Anschlüsse für starke EMI-Beständigkeit rund um schwere Motoren und Maschinen
OEM- und ODM-Unterstützung, sodass Flottenbauer die Hardware um den Roboter herum gestalten können, anstatt den Roboter um handelsübliche Hardware herum umzugestalten
Der Industrie-Box-PC in einem AGV-Roboterdefiniert, wie schnell das System Daten verarbeiten kann, wie stabil das Netzwerk bleibt und wie zuverlässig der Roboter im Laufe der Zeit arbeitet. Wenn die Flotten von wenigen Einheiten auf Dutzende anwachsen, die sich die gleiche Etage teilen, werden kleine Probleme wie Latenz oder verlorene Pakete immer schwieriger zu ignorieren. Ein Computer, der für einen Pilotroboter gut funktioniert hat, kann Schwierigkeiten haben, wenn Dutzende Roboter gleichzeitig Daten austauschen.
Hersteller von Robotercomputern, die Flotten von AGVs und AMRs mit vollständiger OEM- und ODM-Unterstützung bauen, profitieren mehr von Hardware, die zum Roboter passt, statt von Hardware, die der Roboter umgehen muss. Unterschiedliche Flotten benötigen häufig unterschiedliche E/A-Layouts, Montagegrößen oder Portanzahlen, selbst wenn sie ähnliche Software ausführen. Durch OEM- und ODM-Anpassungen ist dies möglich, ohne dass eine Neukonstruktion des Roboters selbst erforderlich ist.