지게차 로봇 팔레트 포지셔닝 기술: 정확한 핸들링의 핵심

지능형 물류와 지능형 제조의 발전이 가속화되면서 지능형 혁신은 효율성을 개선하고 비용을 절감하는 핵심 경로가 되었습니다. 물류창고, 제조, 소매 및 기타 산업에서 지게차 로봇(AGV/AMR 지게차)이 점점 더 널리 사용되고 있습니다.

그 중에서도 팔레트 위치 결정 기술은 효율적이고 안정적인 운영을 달성하는 핵심 링크 중 하나이며, 이 기술의 정확성과 신뢰성은 자동화 물류 시스템의 전체 운영 효율성을 직접적으로 결정합니다. 이 백서에서는 지게차 로봇 팔레트 포지셔닝 기술의 원리, 핵심 기술 경로, 실제 적용에서의 장점과 과제를 분석합니다.

지게차 로봇 팔레트 포지셔닝 기술이란 무엇인가요?

지게차 로봇 팔레트 포지셔닝 기술은 로봇이 취급 작업에서 팔레트를 정확하게 식별, 도킹 및 포크하는 기능을 말합니다. 여기에는 팔레트 공간 위치 식별, 자세 판단, 동적 조정 및 경로 최적화 및 기타 측면이 포함되며, 이는 취급 효율성과 운영 안전에 직접적인 영향을 미칩니다.

즉, 지게차 로봇이 첨단 센서와 지능형 알고리즘을 활용하여 팔레트의 위치와 태도(방향 및 기울기 각도)를 자동으로 파악하고 복잡하고 역동적인 창고 환경에서 팔레트를 정확하게 정렬하는 프로세스입니다. 목표는 포크 타인이 팔레트 잭에 안전하고 안정적이며 효율적으로 삽입될 수 있도록 하는 것입니다.

"팔레트 포지셔닝"이 중요한 이유는 무엇인가요?

물류 및 창고 환경은 다양한 상품, 다양한 팔레트 사양, 높은 효율성과 정확성이 요구되는 운영 시나리오로 인해 점점 더 복잡해지고 있습니다.

팔레트는 창고 물류에서 가장 작은 취급 단위입니다. 지게차 로봇(AGV/AMR 포함)이 팔레트의 구멍 위치를 빠르고 정확하게 찾지 못하면 포크 이탈, 낙하, 2차 조정 등의 문제가 발생하여 투자 수익률에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 고정밀, 저지연 팔레트 포지셔닝 기술은 무인 지게차의 대규모 착륙을 위한 핵심 병목 현상이 되었습니다.

• 안전 우선: 위치 이탈로 인해 지게차 로봇이 팔레트, 선반 또는 기타 장비와 시설에 부딪힐 수 있으며, 심지어 화물이 뒤집히거나 인명 부상의 위험이 발생할 수도 있습니다.
• 효율성: 정확한 포지셔닝은 지게차 로봇이 한 곳에서 포크 피킹 또는 배치를 빠르고 정확하게 완료하여 반복적인 조정과 시간 낭비를 피할 수 있어 물류 작업의 효율성을 크게 개선할 수 있음을 의미합니다.
• 안정성과 신뢰성: 자동화 시스템은 각 작업의 안정적이고 신뢰할 수 있는 출력을 보장해야 하며, 정확한 포지셔닝은 무인 지게차가 효율적으로 계속 작동하기 위한 기반이자 전제 조건입니다.
• 사람의 개입을 줄입니다: 자동화 창고에 사람이 자주 개입하면 자동화의 가치를 제대로 발휘할 수 없으며, 완전 자동화의 지속적인 운영을 보장하기 위해서는 정확한 위치 파악이 필수 조건입니다.

동시에 정확한 팔레트 위치 지정은 창고 공간 사용을 최적화하고 정확한 적재 작업을 통해 상품의 고밀도 보관을 달성하는 데 도움이 됩니다.

주류 팔레트 포지셔닝 기술 경로

다양한 애플리케이션 시나리오와 정확도 요구 사항에 따라 현재 지게차 로봇은 주로 다음과 같은 유형의 팔레트 위치 파악 기술을 사용합니다:

1. LiDAR + SLAM 지도 구축 현지화

• 원리: 2D 또는 3D LiDAR를 기반으로 지게차 로봇 자체의 환경 지도와 실시간 위치를 구축하고 정확한 위치 파악을 위해 팔레트 윤곽 인식과 결합합니다.
• 장점: 환경 마커에 의존하지 않고 적응력이 강합니다.
• 적용 시나리오: 중대형 창고, 산업 작업장.

2. 시각적 인식(RGB/심도 카메라)

• 원리: 카메라를 통해 이미지 또는 깊이 정보를 획득하여 팔레트 잭, 라벨 또는 프로파일 가장자리를 인식합니다.
• 장점: 높은 정확도로 유럽/미국 표준 팔레트 혼합과 같은 복잡한 팔레트 식별에 적합합니다.
• 도전 과제: 빛에 민감하고 고성능 이미지 알고리즘 지원이 필요합니다.

3. QR코드/리플렉터 + 내비게이션 마킹 위치 지정

원칙: 팔레트 또는 화물 공간에 QR코드, 반사 마커 및 기타 보조 표지판을 설치하여 위치 안정성을 개선합니다.

• 장점: 안정적인 포지셔닝, 낮은 구현 비용.
• 적용 가능한 시나리오: 고정 상품 창고, 생산 라인, 라인 도킹.

4. 다중 센서 융합 측위

• 원리: LIDAR, 비전, IMU, 초음파 및 기타 센서를 융합하여 매우 강력한 로컬라이제이션을 달성합니다.
• 장점: 오클루전, 빛의 변화, 복잡한 경로 등의 문제에 대처할 수 있습니다.
• 트렌드: 하이엔드 지게차 로봇 개발의 주류 방향.

팔레트 포지셔닝 프로세스의 개략도

1. 목표 위치로 이동 - 지도 또는 고정 경로 내비게이션 시스템을 사용하여 지게차를 팔레트 근처로 안내합니다.

2. 팔레트 위치 지정 - 센서를 통해 팔레트의 중심과 자세를 실시간으로 파악하여 잭의 위치를 결정합니다.

3. 자세 조정 및 삽입 - 시스템이 지게차 암을 제어하여 팔레트를 정확하게 삽입하고 들어 올릴 수 있도록 미세 조정합니다.

4. 취급 및 하역 - 목표 지점 탐색과 결합하여 시스템이 취급 작업을 완료하고 팔레트를 안전하게 하역합니다.

일반적인 과제와 최적화 방향

지게차 로봇의 팔레트 포지셔닝 기술이 크게 발전했음에도 불구하고 실제 적용에는 여전히 몇 가지 과제가 남아 있습니다.

첫째, 팔레트의 다양성이 주요 문제입니다. 산업과 기업마다 사용하는 팔레트의 크기, 모양, 재질 등이 다르기 때문에 포지셔닝 기술의 다양성에 어려움이 있습니다. 예를 들어 일부 특수 산업에서는 기존의 포지셔닝 기술로는 적용하기 어려운 맞춤형 팔레트를 사용할 수 있습니다.

둘째, 복잡한 운영 환경도 포지셔닝 기술을 시험대에 올립니다. 창고에 빛이 부족하고 먼지가 많으며 상품이 막혀 있어 포지셔닝의 정확성과 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 과제에 대응하기 위해 AiTEN R&D 직원은 위치추적 알고리즘을 지속적으로 최적화하고 다양한 유형의 팔레트를 처리할 수 있도록 적응 능력을 향상시키고 있습니다. 예를 들어, 멀티모달 데이터 융합 접근 방식을 사용하여 비전 및 LiDAR와 같은 여러 센서의 데이터를 융합하고 분석하여 팔레트를 보다 정확하게 식별하고 위치를 파악합니다.

한편, 하드웨어 장비의 개선은 장비의 간섭 방지 능력을 향상시키기 위해 강화됩니다. 예를 들어 해상도가 높고 노이즈에 강한 카메라, 열악한 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있는 라이다를 개발합니다. 한편, 다양한 종류의 팔레트 특성을 저장하고 관리하는 팔레트 데이터베이스를 구축하여 새로운 팔레트를 발견했을 때 시스템이 빠르게 매칭하고 식별하여 위치 결정의 정확성과 효율성을 향상시킵니다.

팔레트 포지셔닝 기술의 미래 동향

앞으로 지게차 로봇 팔레트 포지셔닝 기술은 더욱 지능적이고 정확하며 효율적인 방향으로 발전할 것입니다. 인공 지능 기술의 지속적인 발전으로 딥러닝 모델은 더욱 지능화되어 다양한 복잡한 팔레트 및 환경 조건을 자동으로 학습하고 적응할 수 있으며 위치 결정의 정확성과 속도를 더욱 향상시킬 수 있습니다. 동시에 다중 센서 융합 기술은 비전, LiDAR, 초음파 등 다양한 센서의 데이터를 심층 융합하여 팔레트의 전방위 고정밀 포지셔닝을 실현하는 데 더욱 널리 사용될 것입니다.

• AI 심층 역량 강화: 딥러닝은 표적 탐지, 태도 추정, 이상 처리에서 더 큰 역할을 하고 지능 수준을 향상시킬 것입니다.
• 멀티모달 융합 심화: 레이저, 비전, 레이더, IMU 및 기타 센서 융합 알고리즘이 더욱 지능화됩니다.
• 표준화 및 모듈화: 포지셔닝 기술 인터페이스와 솔루션은 통합과 배포가 용이하도록 표준화되고 모듈화되는 경향이 있습니다.
• 전파 방해 방지 성능 향상: 복잡한 조명, 먼지, 팔레트 변형, 부분 폐색 및 기타 산업 시나리오에서 위치 안정성을 개선하는 것은 지상에서 시스템의 가치를 향상시키는 핵심 요소입니다.

포지셔닝 기술은 경로 계획, 장애물 회피 등과 같은 지게차 로봇의 다른 기능과 더욱 깊이 통합되어 지게차 로봇의 지능형 작동의 전체 프로세스를 실현하고 물류 및 창고 산업의 지능형 개발을 위한 강력한 기술 지원을 제공 할 것입니다.

결론

팔레트 포지셔닝 기술은 복잡한 산업 환경에서 로봇의 실행 능력, 작동 안전 및 운영 효율성 수준을 직접적으로 결정합니다. AI, 인식 및 제어 기술의 발전으로 지게차 로봇의 팔레트 위치 지정 능력은 지속적으로 향상되어 기업이 비용 절감과 효율성의 길로 한 걸음 더 나아갈 수 있도록 지원할 것입니다.

아이텐 로보틱스 소개

지능형 물류 솔루션 전문 기업인 AiTEN Robotics는 지속적으로 '스마트 팩토리' 시나리오에 집중하여 기술 혁신과 산업 요구 사항을 심층적으로 통합해 왔습니다. 전 세계 200개 이상의 제조 고객에게 포괄적인 서비스를 제공하고 있습니다: 다양한 자재 취급 시나리오를 포괄하는 광범위한 자재 취급 로봇 제품 포트폴리오를 활용하여 여러 장치 간의 효율적인 협업을 가능하게 하는 업계 수준의 지능형 스케줄링 시스템을 개발했습니다. 판매 전 계획, 배포 및 구현에서 운영 최적화에 이르는 포괄적인 라이프사이클 서비스 시스템을 통해 기업이 물류 인텔리전스 혁신을 달성하여 제조 산업의 디지털 업그레이드와 고품질 개발을 지속적으로 추진할 수 있도록 지원합니다.

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