핸들링 로봇 내부 설명: AiTEN MP10S 로봇의 효율적인 작동 방법

제어 시스템부터 3D SLAM 내비게이션까지, 핸들링 로봇의 작동 방식과 핵심 구성 요소를 한 번에 살펴보세요.

공장에서 자유롭게 움직이는 핸들링 로봇이 어떻게 작동하는지 궁금하신가요? 핸들링 로봇은 공장이나 기타 환경에서 자재를 운반하고 이송하는 데 사용되는 자동화 장치입니다. 지능형 물류의 핵심 장비인 핸들링 로봇은 정밀한 탐색과 효율적인 협업을 위한 업계 표준으로 자리 잡았습니다. 이 기사에서는 레드닷 어워드 수상에 빛나는 AiTEN MP10s 를 예로 들어, 핸들링 로봇의 5가지 핵심 시스템을 심층 분석하고 내부 구조와 작동 원리를 공개하며 핸들링 로봇의 비밀을 이해합니다!

1. 핸들링 로봇의 '심장': 제어 시스템

핸들링 로봇의 경우 제어 시스템은 로봇의 심장입니다. 이 시스템의 핵심은 산업용 컴퓨터 또는 PLC(내장형 로직 컨트롤러)로, 로봇이 핸들링 작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 작업을 수신하고 경로를 계획하고 명령을 내리는 역할을 담당합니다.

MP10S는 엔터프라이즈 WMS 및 MES 시스템과 통합되어 자동 작업 할당 및 스케줄링을 실현하는 동시에 실시간 경로 계획 및 여러 로봇의 협업 작업을 지원하여 혼잡과 충돌을 방지하고 전반적인 작업 효율성을 개선합니다.

AiTEN은 시스템과 긴밀하게 통합되어 원활한 연결을 달성하고 차량 작동의 안정성과 조정을 크게 향상시키는 자체 자체 개발 컨트롤러 인 AiTEN RC-F3.0 Core AI Brain을 출시했습니다. 이 칩은 급증하는 컴퓨팅 성능, 광범위한 호환성, 다양한 유형의 차량에 대한 유연한 적응, 비용 효율성 극대화를 고려하여 배포 프로세스를 가속화하는 등 전동 산업용 차량을 위해 특별히 설계된 마스터 컨트롤러 칩입니다.

 2. 핸들링 로봇의 '팔다리': 구동 시스템

핸들링 로봇의 동작은 사람의 다리처럼 구동 시스템에 의존하여 핸들링 로봇의 움직임을 결정하며, 일반적인 구동 모드는 싱글 러더 휠 드라이브, 더블 러더 휠 타입, 디퍼렌셜 휠 타입 및 맥나미 휠 타입이 있습니다.

MP10S는 디퍼렌셜 드라이브 + 비상 전원 차단 설계를 채택하여 매우 유연하고 예기치 않은 상황에서 제동에 신속하게 대응하여 인간과 기계가 혼합된 상황의 안전을 보장합니다.

 3. 핸들링 로봇의 '눈': 내비게이션 시스템

핸들링 로봇에 눈이 없으면 눈을 가리고 걷는 것과 같아서 언제든 벽에 부딪힐 수 있습니다. 따라서 내비게이션 시스템은 핸들링 로봇이 목표물에 정확하게 도달할 수 있는지 여부를 결정하는 핵심 기술입니다.

MP10s는 복잡하고 변화하는 창고 환경에서 ±10mm의 위치 정확도로 정밀한 위치 파악과 자율 경로 계획을 보장할 수 있는 3D SLAM 레이저 내비게이션 기술을 채택하고 있습니다. 3D SLAM 레이저 내비게이션 기술 분석 (MP10s 핵심 구성):

• 3차원 환경 지도의 실시간 구축, ±10mm의 위치 정확도
• 동적 장애물 회피 알고리즘, 진열대 변경/인원 흐름 시나리오에 맞게 조정
• 비마킹 작업을 지원하여 배포 비용 절감

현재 시중의 주류 내비게이션 방법에는 마그네틱 스트라이프 내비게이션, 2차원 코드 내비게이션, 시각적 내비게이션 등이 있습니다. 다양한 탐색 방법은 다양한 작업 시나리오에 적합합니다. 마그네틱 스트라이프 내비게이션은 창고 선반 사이의 고정 경로에 적합하고 레이저 내비게이션은 복잡한 시나리오에 적합하며 시각적 내비게이션은 카메라를 사용하여 지상 마커 또는 환경 특징을 식별하는 데 더 유연하며 SLAM 내비게이션은 동적으로 변화하는 환경에 더 적합합니다.

4. 핸들링 로봇의 '감각 신경': 센서 시스템

핸들링 로봇은 작업 중 장애물을 감지하고 환경을 인식해야 하는데, 이를 위해서는 다양한 센서가 정보를 수집해야 합니다. 센서는 주변의 변화를 '보고', '듣고', '감지'하는 핸들링 로봇의 신경계와 같다고 할 수 있습니다.

라이다는 장애물을 감지하고 자율적으로 장애물을 피할 수 있는 핸들링 로봇에 일반적으로 사용되는 센서입니다.

포크 팁 센서와 제자리 센서가 조정되어 ±10mm 이내의 정확도를 제어합니다.

이러한 센서를 통해 핸들링 로봇은 경로를 정확하게 따라가며 물품을 운반할 수 있을 뿐만 아니라 주변 환경을 실시간으로 감지하여 충돌 사고를 방지하고 작업 안전성을 향상시킬 수 있습니다.

아이텐의 MP10S 핸들링 로봇은 CE 인증을 통과했으며 청각 및 시각 경보와 비상 정지 버튼이 장착되어 사람, 기계, 물품에 대한 3중 안전 보호를 실현합니다.

5. 핸들링 로봇의 '에너지원': 배터리 및 충전 시스템

핸들링 로봇이 아무리 강력해도 전기가 없으면 움직이지 않습니다. 핸들링 로봇에 일반적으로 사용되는 배터리는 납축 배터리, 리튬 배터리, 슈퍼 커패시터입니다. 납축 배터리는 비용이 저렴하지만 충전 시간이 길고, 리튬 배터리는 에너지 밀도가 높고 수명이 길며 고속 충전을 지원하지만 비용이 높으며, 슈퍼 커패시터는 충전 속도가 빠르지만 내구 시간이 종료되어 고주파 및 단거리 작동에 적합합니다. 

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. 

작업 효율성을 높이기 위해 많은 핸들링 로봇에는 자동 충전 기능이 장착되어 있으며, 전력이 부족하면 자동으로 충전 스테이션에 도착하여 에너지를 보충하여 짧은 시간 작동을 보장하기 위해 MP10S도 예외는 아닙니다.

요약

여기에 소개된 핸들링 로봇의 구조도 다음과 같은 핵심 부품으로 구성되어 있습니다:

• 제어 시스템: 핸들링 로봇에게 작업을 수행하고 경로를 계획하도록 명령하는 역할을 담당합니다.
• 구동 시스템: 핸들링 로봇의 이동 방식을 결정하고 적절한 구동 모드를 선택합니다.
• 내비게이션 시스템: 핸들링 로봇이 목표물에 정확하게 도달하고 길을 잃지 않도록 합니다.
• 센서 시스템: 핸들링 로봇이 주변 환경을 감지하고 장애물을 피하며 충돌을 방지할 수 있도록 도와줍니다.
• 배터리 및 충전 시스템: 전원을 공급하고 자동 충전을 지원하며 내구성을 향상시킵니다.

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