Méthodes de navigation pour les chariots élévateurs autonomes

Qu'est-ce que la navigation dans les chariots élévateurs autonomes ?

Au milieu de la vague d'améliorations de la fabrication intelligente et de la logistique intelligente, les chariots élévateurs autonomes (également connus sous le nom de chariots AGV) sont devenus des équipements essentiels pour la manutention dans les entrepôts et l'alimentation des lignes de production. La technologie de navigation, qui constitue leur principal avantage concurrentiel, détermine directement l'efficacité de la manutention et la flexibilité du système.

Les technologies courantes actuelles englobent la navigation magnétique, la navigation SLAM par laser et la navigation visuelle, chacune possédant des scénarios d'application et des caractéristiques distinctes. Le choix de la méthode de navigation appropriée nécessite un examen approfondi de facteurs tels que l'environnement de l'installation, les exigences opérationnelles et les contraintes budgétaires. Cet article propose une analyse approfondie des approches de navigation existantes, afin de vous aider à comprendre leurs fondements techniques.

Principales méthodes de navigation des chariots élévateurs autonomes

1. Navigation par laser

La navigation laser représente l'orientation dominante du développement technologique actuel, principalement catégorisée en navigation à base de réflecteurs et en navigation SLAM.

Le SLAM laser (localisation et cartographie simultanées) constitue la technologie de navigation la plus avancée disponible aujourd'hui. Les chariots élévateurs à fourche utilisent des scanners laser ou des caméras visuelles pour scanner en continu les caractéristiques de l'environnement pendant leur fonctionnement, construisant simultanément une carte de l'environnement et déterminant leur propre position à l'intérieur de celle-ci.

Avantages :

1. Aucune infrastructure n'est requise : L'avantage principal ne nécessite aucune modification des locaux existants, ce qui permet un déploiement rapide.
2. Très intelligent : Capable de s'adapter à des environnements dynamiques avec des capacités supérieures d'évitement d'obstacles et de recherche d'itinéraires.
3. Forte compatibilité avec les clusters : Permet la planification coordonnée de dizaines de chariots élévateurs, ce qui convient aux entrepôts automatisés à grande échelle.

Inconvénients :

1. Complexité technologique : implique des algorithmes complexes avec des barrières techniques élevées.
2. Coût important : Nécessite un investissement initial substantiel en matériel et en logiciels.

La navigation laser implique l'installation de réflecteurs laser positionnés avec précision autour de la voie de déplacement. Le chariot élévateur sans conducteur détermine sa position et sa direction actuelles en émettant des faisceaux laser et en recueillant les signaux réfléchis.

Avantages :

1. Haute précision : Positionnement précis avec une tolérance de ±10 mm.
2. Routage flexible : Aucune modification du sol n'est nécessaire ; les trajets peuvent être ajustés par logiciel, ce qui offre une grande adaptabilité.
3. Fonctionnement en douceur : Vitesse rapide et mouvement stable.

Inconvénients :

1. Coût relativement élevé : Les frais de déploiement des capteurs LiDAR et des réflecteurs sont relativement importants.
2. Exigences environnementales strictes : Le positionnement des réflecteurs doit être fixe et l'environnement doit être exempt d'obstacles excessifs susceptibles de bloquer les réflecteurs.

2. Vision Navigation

La navigation visuelle est une technologie de navigation émergente. En utilisant des caméras ou des algorithmes de vision artificielle pour reconnaître les points de repère, les rayonnages et les allées, elle permet de reconnaître les chemins et de se positionner. Elle est couramment utilisée dans les entrepôts intelligents, les chaînes de production et les scénarios d'opérations collaboratives homme-machine.

Avantages :

1. Potentiel de coût important : Le coût du matériel de la caméra est relativement faible.
2. Flexibilité maximale : Ne nécessite aucune infrastructure au sol et peut s'adapter rapidement à des itinéraires opérationnels fréquemment modifiés.

Inconvénients :

1. Sensible à l'éclairage ambiant : Un éclairage trop faible, trop lumineux ou trop ombragé peut nuire aux performances de reconnaissance.
2. Exigences élevées en matière de calcul : Le traitement d'images nécessite une puissance de traitement importante.
3. Dépendance à l'égard des caractéristiques : Nécessite un nombre suffisant de caractéristiques texturales sur le sol ou dans l'environnement.

Applications appropriées:: Environnements intérieurs avec un éclairage stable et des surfaces propres, souvent utilisés en conjonction avec d'autres méthodes de navigation.

3. Navigation par code QR / bande magnétique

La navigation par bandes magnétiques guide les chariots élévateurs le long d'itinéraires prédéterminés en posant des marqueurs fixes sur le sol.

La navigation magnétique est l'une des méthodes de navigation les plus abouties sur le plan technique. Cette approche offre un faible coût, une technologie éprouvée et un positionnement précis et fiable. Toutefois, son inconvénient réside dans la nécessité d'installer des bandes magnétiques au préalable, ce qui nécessite une reconstruction en cas de changement de trajectoire et entraîne des coûts d'entretien plus élevés.

La navigation par code QR est extrêmement courante dans les entrepôts de commerce électronique.

Avantages :

1. Faible coût : La simplicité de la mise en œuvre technique se traduit par des dépenses globales relativement faibles.
2. Haute précision : Chaque balayage de code QR fournit un étalonnage positionnel absolu, éliminant ainsi les erreurs cumulatives.
3. Grande fiabilité : La technologie est mature et stable.

Inconvénients :

1. Trajets fixes : Les itinéraires sont strictement limités par les codes QR et n'offrent qu'une flexibilité minimale.
2. Exigences élevées en matière d'entretien : Les codes QR fixés au sol sont sujets à l'usure et à la salissure, ce qui nécessite un entretien et un remplacement réguliers.
3. Impact esthétique : Une couverture étendue de codes QR sur les surfaces peut compromettre l'aspect et la propreté du site.

4. Navigation inertielle

La navigation inertielle n'est généralement pas utilisée comme un système autonome, mais sert plutôt d'aide à la navigation auxiliaire, en complément d'autres systèmes.

En mesurant la vitesse angulaire et l'accélération du chariot élévateur à l'aide de capteurs tels que des gyroscopes et des accéléromètres, la position, l'orientation et la vitesse du véhicule sont calculées par intégration.

Avantages :

1. Forte adaptabilité à l'environnement : Indépendante des signaux externes, elle n'est pas affectée par l'éclairage ambiant ou les obstructions, et offre une grande précision à court terme.
2. Réponse rapide : Capture les changements de position du chariot élévateur en temps réel, ce qui permet de corriger les déviations de trajectoire.

Inconvénients :

1. Erreur cumulative : Les imprécisions de positionnement s'accumulent au cours d'un fonctionnement prolongé, ce qui nécessite un réétalonnage périodique.
2. Dépendance à l'égard de l'étalonnage : Nécessite l'intégration de technologies telles que les codes QR ou les lasers pour former des solutions de navigation hybrides.

Applications appropriées : Principalement utilisé en conjonction avec d'autres systèmes de navigation (par exemple, codes QR, lasers) pour fournir des données de position continues pendant de brèves périodes lorsque les sources de signaux primaires ne sont pas disponibles.

5. Navigation hybride

Combine plusieurs méthodes de navigation, telles que le laser + la vision ou le laser + le code QR, afin d'obtenir une précision et une robustesse accrues.

Choisir le bon système de navigation

Le choix de la méthode de navigation dépend de vos besoins spécifiques :

Vous recherchez une grande flexibilité et une évolutivité future ? La navigation SLAM ou la navigation laser est votre option préférée.

Des contraintes budgétaires avec des itinéraires fixes ? La navigation par code QR offre une solution économique.

Environnements complexes où il est impossible d'installer des marqueurs ? La navigation SLAM est la seule solution viable.

Vous avez besoin d'un amarrage et d'un positionnement de très haute précision ? La navigation laser et la navigation par code QR peuvent toutes deux répondre à ces exigences.

Il convient de noter qu'afin de tirer parti de forces complémentaires, la navigation hybride intégrée multi-technologies est en train de devenir une tendance de l'industrie. Les exemples incluent les systèmes "SLAM + navigation inertielle" et "laser + code QR", permettant aux chariots élévateurs autonomes d'offrir des performances optimales dans divers environnements opérationnels.

Par exemple, les chariots élévateurs autonomes d'AiTEN Robotics utilisent la technologie SLAM laser et la technologie de navigation hybride, équilibrant la précision, la flexibilité et la fiabilité. Ils sont largement déployés dans les secteurs des pièces automobiles, de l'électronique 3C, de l'électroménager et de la logistique de fabrication.

La technologie de navigation pour les chariots élévateurs autonomes continue d'évoluer rapidement. Comprendre les principes et les distinctions de ces méthodes de navigation de base vous permettra de prendre des décisions plus éclairées et avant-gardistes sur votre chemin vers l'industrie 4.0 et la logistique intelligente.

Conclusion

À mesure que la technologie progresse, les systèmes de navigation des chariots élévateurs autonomes évolueront sans cesse, offrant des solutions de plus en plus intelligentes et efficaces pour les opérations logistiques modernes.

Le choix de la méthode de navigation pour les chariots élévateurs autonomes nécessite une évaluation complète. Les entreprises doivent choisir la solution de navigation la plus appropriée en fonction de leurs exigences opérationnelles spécifiques, de leurs caractéristiques environnementales et de leurs plans de développement afin de réaliser pleinement la valeur des chariots élévateurs autonomes dans le cadre de l'automatisation de la logistique.

À propos d'AiTEN Robotics

En tant qu'entreprise spécialisée dans les solutions logistiques intelligentes, AiTEN Robotics s'est toujours concentrée sur le scénario de l'"usine intelligente", en intégrant profondément l'innovation technologique aux besoins de l'industrie. Elle a fourni des services complets à plus de 200 clients industriels dans le monde entier : En s'appuyant sur une gamme complète de portefeuilles de robots de manutention pour couvrir divers scénarios de manutention, nous avons développé un système de planification intelligent de niveau industriel pour permettre une collaboration efficace entre plusieurs dispositifs. Grâce à un système de service complet couvrant la planification avant-vente, le déploiement et la mise en œuvre jusqu'à l'optimisation des opérations, nous donnons aux entreprises les moyens de réaliser la transformation de l'intelligence logistique, en stimulant continuellement la modernisation numérique et le développement de haute qualité de l'industrie manufacturière.

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