Explicación de los componentes internos del robot de manipulación: Cómo funciona eficientemente el robot AiTEN MP10S

Desde los sistemas de control hasta la navegación 3D SLAM, lea cómo funcionan los robots de manipulación y sus componentes principales en un solo artículo.

¿Siente curiosidad por saber cómo funcionan los robots de manipulación que circulan libremente por las fábricas? Los robots de manipulación son dispositivos automatizados que se utilizan para transportar y transferir materiales en fábricas u otros entornos. Como equipo central de la logística inteligente, los robots de manipulación se han convertido en el estándar de la industria en cuanto a navegación precisa y colaboración eficaz. En este artículo AiTEN MP10s, galardonado con el premio red dot como ejemplo, y analizamos en profundidad los cinco sistemas principales de los robots de manipulación, revelamos su estructura interna y sus principios de funcionamiento, ¡y comprendemos los secretos de los robots de manipulación!

1. El "corazón" de un robot manipulador: el sistema de control

Para un robot de manipulación, el sistema de control es su corazón. El núcleo de este sistema es un ordenador industrial o PLC (controlador lógico integrado), que se encarga de recibir las tareas, planificar las trayectorias y dar las órdenes, para que el robot pueda realizar con eficacia el trabajo de manipulación.

MP10S se integra con los sistemas WMS y MES de la empresa para lograr la asignación y programación automáticas de tareas, al tiempo que admite la planificación de rutas en tiempo real y el trabajo colaborativo de varios robots para evitar atascos y conflictos y mejorar la eficacia general del trabajo.

Cabe mencionar que AiTEN había lanzado su propio controlador totalmente desarrollado por sí mismo - AiTEN RC-F3.0 Core AI Brain, que se integra profundamente con el sistema para lograr una conectividad sin fisuras y mejorar significativamente la estabilidad y la coordinación del funcionamiento del vehículo. Se trata de un chip controlador maestro diseñado específicamente para vehículos industriales motorizados, con una gran potencia de cálculo, amplia compatibilidad y adaptación flexible a varios tipos de vehículos, que acelera el proceso de despliegue, teniendo en cuenta la maximización de la rentabilidad.

 2. Las "extremidades" de un robot manipulador: Sistema de accionamiento

La acción del robot manipulador depende del sistema de accionamiento, igual que las piernas humanas, que determina cómo se mueve el robot manipulador, y los modos de accionamiento habituales son el accionamiento de rueda de timón simple, el de rueda de timón doble, el de rueda diferencial y el de rueda McNamee.

MP10S adopta un diseño de accionamiento diferencial + apagado de emergencia, que es muy flexible y responde rápidamente al frenado en situaciones inesperadas para garantizar la seguridad de la mezcla hombre-máquina.

 3. Los "ojos" del robot manipulador: el sistema de navegación

Si un robot de manipulación no tiene ojos, es como caminar con los ojos vendados y puede darse contra la pared en cualquier momento. Por tanto, el sistema de navegación es la tecnología clave que determina si un robot manipulador puede alcanzar su objetivo con precisión.

MP10s adopta la tecnología de navegación láser 3D SLAM, que puede garantizar su posicionamiento preciso y la planificación autónoma de rutas en el complejo y cambiante entorno del almacén, con una precisión de posicionamiento de ±10 mm. Análisis de la tecnología de navegación láser 3D SLAM (configuración central de MP10s):

• Construcción en tiempo real del mapa tridimensional del entorno, precisión de posicionamiento de ± 10 mm
• Algoritmo dinámico de evitación de obstáculos, que se adapta a los cambios de estantería/escenarios de flujo de personal.
• Admite el funcionamiento sin marcas, lo que reduce los costes de implantación

En la actualidad, los principales métodos de navegación del mercado incluyen también la navegación por banda magnética, la navegación por código bidimensional, la navegación visual, etc. Los diferentes métodos de navegación son adecuados para diferentes escenarios de trabajo. La navegación por banda magnética es adecuada para rutas fijas entre estanterías de almacenes, la navegación por láser es adecuada para escenarios complejos, la navegación visual utiliza cámaras para identificar marcadores del terreno o características del entorno, lo que resulta más flexible, y la navegación SLAM es más adecuada para entornos que cambian dinámicamente.

4. El "nervio sensorial" de un robot manipulador: el sistema de sensores

El robot manipulador debe percibir los obstáculos y reconocer el entorno durante su funcionamiento, lo que requiere una serie de sensores para recopilar información. Puede decirse que los sensores son como el sistema nervioso del robot manipulador, que puede "ver", "oír" y "sentir" los cambios que se producen a su alrededor.

El LIDAR es un sensor de uso común para robots de manipulación, que puede detectar obstáculos y realizar la evitación autónoma de obstáculos.

El sensor de punta de horquilla y el sensor de mercancías in situ se coordinan para controlar la precisión dentro de un margen de ±10 mm.

Con estos sensores, el robot manipulador no sólo es capaz de seguir con precisión la ruta y transportar las mercancías, sino también de percibir en tiempo real el entorno circundante, lo que evita accidentes por colisión y mejora la seguridad operativa.

El robot de manipulación MP10S de AiTEN ha superado la certificación CE y está equipado con alarmas acústicas y visuales y un botón de parada de emergencia, con lo que se consigue una triple protección de seguridad para personas, máquinas y mercancías.

5. La "fuente de energía" de los robots manipuladores: Baterías y sistemas de carga

Por muy potente que sea un robot de manipulación, permanecerá inmóvil sin electricidad. Las baterías más utilizadas en robots de manipulación son las de plomo, las de litio y los supercondensadores. Las baterías de plomo-ácido tienen un coste bajo pero un tiempo de carga largo; las baterías de litio tienen una alta densidad energética, una larga vida útil y admiten una carga rápida, pero a un coste más elevado; el supercondensador tiene una velocidad de carga rápida pero el tiempo de resistencia se termina, lo que es adecuado para operaciones de alta frecuencia y corta distancia. 

MP10S adopts lithium iron phosphate battery, with high safety and security, rated operating range of 6~8 h, charge and discharge cycle times up to 2000 times, support fast charging, charging time <1 h. 

Con el fin de mejorar la eficiencia en el trabajo, muchos robots de manipulación están equipados con la función de carga automática, cuando la energía es insuficiente, llegarán automáticamente a la estación de carga para reponer la energía para asegurar que el funcionamiento a corto plazo, MP10S no es una excepción.

Resumen

Presentada aquí, la estructura del robot de manipulación también es lo suficientemente clara, y se compone principalmente de las siguientes partes principales:

• Sistema de control: se encarga de ordenar al robot manipulador que realice la tarea y de planificar la trayectoria.
• Sistema de accionamiento: decide cómo se mueve el robot manipulador y elige el modo de accionamiento adecuado.
• Sistema de navegación: permite al robot manipulador alcanzar el objetivo con precisión y no perderse.
• Sistema de sensores: ayuda al robot manipulador a percibir el entorno, evitar obstáculos y prevenir colisiones.
• Batería y sistema de carga: proporcionan energía, admiten la carga automática, mejoran la resistencia.

Si desea conocer más modelos y funciones de los robots de manipulación, póngase en contacto con nosotros (AiTEN Robotics), le proporcionaremos un análisis de viabilidad gratuito de acuerdo con su operación.