PLATFORMA TECHNOLOGICZNA
Planowanie ruchu AI: bezkolizyjne trajektorie dla zrobotyzowanego paletyzowania
Viroteq planowanie ruchu to warstwa sztucznej inteligencji, która zamienia decyzję o układaniu w bezpieczną, szybką i bezkolizyjną trajektorię robota. Obliczanie ścieżek w czasie poniżej 10 ms utrzymuje krótki czas cyklu, optymalizacja limitów połączeń i osobliwości zapewnia płynność ruchu, a planowanie z uwzględnieniem ładunku zapewnia, że każdy wybór i umieszczenie jest bezkolizyjne. W rezultacie planista nigdy nie staje się wąskim gardłem w komórce Viroteq - zamiast tego uwalnia pełną prędkość ramion FANUC, ABB, KUKA, Universal Robots, Yaskawa i Stäubli działających w rzeczywistej produkcji.
- ✓ Obliczanie ścieżki poniżej 10 ms na pick
- Bezkolizyjne trajektorie, zawsze
- Wspólny limit i optymalizacja osobliwości
<10 ms
Obliczanie ścieżki na wybór
Brand-Agnostic
FANUC, ABB, KUKA, UR, Yaskawa
6 i 7-osiowe
Obsługa kinematyki wieloosiowej
1000+
Wdrożone komórki na całym świecie
Dlaczego planowanie ruchu decyduje o czasie cyklu i niezawodności
Planowanie ruchu jest różnicą między robotem, który wygląda imponująco w filmie demonstracyjnym, a robotem, który zarabia na utrzymanie na prawdziwej linii produkcyjnej. Ogólne biblioteki planowania ścieżek mogą znaleźć trasę z punktu A do punktu B, ale silnik trajektorii klasy produkcyjnej musi obliczyć tę ścieżkę w wąskim oknie cyklu, zweryfikować ją pod kątem każdego ograniczenia połączenia, każdej osobliwości i każdej przeszkody w komórce oraz zachować determinizm w milionach powtórzeń rocznie.
Limity połączeń są pierwszą przeszkodą. Sześcioosiowy robot ma sześć twardych mechanicznych ograniczników, a naiwny planista z radością planuje konfiguracje, które uderzają w nie w połowie cyklu. Drugą przeszkodą są osobliwości - pozy robota, w których małe ruchy kartezjańskie wymagają ogromnych prędkości stawów, co powoduje wyłączenie kontrolerów bezpieczeństwa i zatrzymanie linii. Co więcej, unikanie kolizji nie dotyczy tylko korpusu robota. Chwytak, ładunek i dynamicznie zmieniający się stos palet muszą być modelowane, w przeciwnym razie planista tworzy trajektorie, które rozbijają się o świeżo umieszczone skrzynie.
Trajektorie uwzględniające ładunek dodają kolejną oś złożoności. Walizka o wadze 25 kg niesiona na pełnym zasięgu zachowuje się zupełnie inaczej niż pusty chwytak w tej samej pozycji - zmieniają się przyspieszenia, bezwładności i bezpieczne kąty podejścia. Biblioteki open source, takie jak MoveIt dla ROS zapewniają dobre podstawy akademickie, ale przekształcenie ich w coś wystarczająco bezpiecznego, aby działało bez nadzoru na linii 24/7, wymaga znacznej inżynierii.
Viroteq platforma technologiczna wypełnia tę lukę. Silnik działa na krawędzi na komputerach przemysłowych, sprawdza poprawność pełnego modelu komórki w każdym cyklu i integruje się z architekturą bezpieczeństwa zdefiniowaną przez standardowe praktyki branżowe. Dzięki temu każda trajektoria jest bezkolizyjna, zanim otrzyma ją kontroler, a linia działa z pełną prędkością robota bez żadnych kompromisów.
Jak działa planowanie ruchu w komórkach Viroteq?
Każdy cykl planowania Viroteq rozpoczyna się od pozycji chwytu stworzonej przez środowisko wykonawcze StackrBrain. Pozycja chwytu opisuje miejsce, w którym chwytak musi zbliżyć się do przedmiotu, pozycja docelowa opisuje miejsce, w którym musi umieścić przedmiot na palecie, a model komórki opisuje wszystko, czego nie wolno dotykać w międzyczasie.
Po pierwsze, planista uruchamia oparte na próbkowaniu wyszukiwanie ścieżek w przestrzeni połączeń przy użyciu algorytmów w stylu RRT i PRM, przeszkolonych na danych produkcyjnych w celu ukierunkowania próbnika na szybkich, gładkich kandydatów. Następnie optymalizacja wygładza ścieżkę kandydata, usuwa zbędne punkty przelotowe i przestrzega limitów prędkości i przyspieszenia stawów. Następnie końcowy etap walidacji sprawdza trajektorię pod kątem każdej przeszkody w celi, objętości ładunku użytecznego i stref bezpieczeństwa zdefiniowanych dla celi.
Na koniec zweryfikowana trajektoria jest przesyłana do kontrolera robota - FANUC, ABB, KUKA, Universal Robots, Yaskawa lub Stäubli - za pośrednictwem natywnych interfejsów lub odpowiedniego mostka ruchu. Cały potok działa w czasie poniżej 10 ms dla typowych ramion sześcioosiowych, więc mieści się w oknie cyklu nawet najszybszych robotów. automatyzacja paletyzacji stacje.
Produkty Viroteq obsługiwane przez Motion Planning
Trzy produkty Viroteq opierają się na tym samym silniku planowania ruchu - RobotStackr OS do spójnych przebiegów paletyzacji, RobotStackr OTF do układania w stosy w czasie rzeczywistym opakowań mieszanych i RobotDepalr do depaletyzacji przychodzącej. W związku z tym jedno środowisko wykonawcze napędza każdego robota w celi podczas paletyzacji, depaletyzacji i mieszanych przepływów pracy.
RobotStackr OS
RobotStackr OS wykorzystuje silnik trajektorii do prowadzenia spójnej paletyzacji pojedynczych jednostek przy pełnej prędkości robota. Wstępnie zweryfikowane wzorce w połączeniu ze zoptymalizowanymi ścieżkami w przestrzeni wspólnej zapewniają maksymalną przepustowość bez przeciągnięć i kolizji.
RobotStackr OTF
RobotStackr OTF ponownie planuje każdą trajektorię w czasie poniżej 10 ms, gdy skrzynie przybywają w nieznanej kolejności. Ponowne planowanie w czasie rzeczywistym sprawia, że paletyzacja skrzynek mieszanych przebiega równie sprawnie jak pojedynczych SKU, bez wstępnie zaprogramowanych ścieżek i ręcznych kroków uczenia.
RobotDepalr
RobotDepalr wykorzystuje silnik trajektorii do usuwania palet przychodzących warstwa po warstwie, ponownie planując wokół przechylonych, przesuniętych lub częściowo pobranych stosów. W związku z tym każda kompletacja omija sąsiednie przypadki, a komórka pozostaje produktywna, nawet jeśli palety dostawcy są niedoskonale ułożone.
Podstawowe możliwości sztucznej inteligencji do planowania ruchu
Unikanie kolizji
Pełna kinematyczna i dynamiczna kontrola kolizji z korpusem robota, chwytakiem, ładunkiem, stosem palet i strefami bezpieczeństwa. Każda trajektoria jest bezkolizyjna, zanim zostanie odebrana przez kontroler, co zapewnia bezpieczeństwo komórki przy pełnej prędkości robota i zapobiega kosztownym awariom podczas nienadzorowanych zmian.
Optymalizacja wspólnych limitów
Trajektorie unikają twardych przystanków i osobliwości kinematycznych dzięki optymalizacji przestrzeni połączeń. Planista ocenia kandydujące ścieżki pod kątem marginesu zasięgu i gładkości, a następnie odrzuca wszystko, co wymusiłoby kosztowną reorientację w połowie cyklu. Dzięki temu robot za każdym razem wykonuje przewidywalne, powtarzalne cykle z pełną prędkością.
Trajektorie uwzględniające ładunek
Planer uwzględnia masę ładunku, bezwładność i objętość skokową w każdym cyklu. W rezultacie wybiera bezpieczne kąty podejścia, przestrzega limitów przyspieszenia podczas przenoszenia ciężkich przedmiotów i sprawdza prześwit dla wysokich lub szerokich ładunków. Ten sam silnik obsługuje puste chwytaki i 30-kilogramowe skrzynie bez interwencji operatora.
Co to jest planowanie ruchu? Definicja i słowniczek
Planowanie ruchu to proces algorytmiczny, za pomocą którego robot decyduje, jak przejść z pozycji początkowej do pozycji docelowej bez uderzania w przeszkody, przekraczania limitów połączeń lub wchodzenia w pojedyncze konfiguracje. W zrobotyzowanym paletyzowaniu przekształca on instrukcję wysokiego poziomu, taką jak “podnieś tę skrzynkę i umieść ją we współrzędnych X, Y, Z” w pełni zweryfikowaną trajektorię w przestrzeni stawów, którą może wykonać kontroler robota. Obliczanie dobrych ścieżek jest szybkie, deterministyczne i bezkolizyjne - dlatego też stanowi podstawę każdego oprogramowania. zrobotyzowana paletyzacja ogniwo, które działa niezawodnie z pełną prędkością.
Co więcej, temat ten ma znaczenie, ponieważ alternatywa - ręcznie zaprogramowane punkty trasy - nie skaluje się do obciążeń w różnych przypadkach, dynamicznych stosów palet lub zmieniających się geometrii przedmiotów. W rezultacie nowoczesne obliczenia ścieżek oparte na sztucznej inteligencji są tym, co sprawia, że zrobotyzowana paletyzacja niezależna od marki jest ekonomicznie opłacalna. każda branża Viroteq służy.
Szybka produkcja
Linie butelkowania, puszkowania i pakowania produktów FMCG, gdzie planista musi zmieścić się w agresywnym oknie cyklu. Obliczanie ścieżek w czasie poniżej 10 ms zapewnia pełną prędkość robota przy każdym pobraniu.
Zamówienia od różnych wykonawców
Materiały budowlane i dystrybucja przemysłowa, gdzie każda paleta zawiera inny asortyment. Planista ponownie analizuje każdą trajektorię dla każdej nowej sekwencji SKU bez konieczności ręcznego uczenia.
Komórki łańcucha chłodniczego
Środowiska poniżej zera, w których płynność ruchu ma znaczenie dla trwałości chwytaka i integralności produktu. Silnik optymalizuje profile przyspieszenia, aby uniknąć problemów związanych z szokiem termicznym w zimnych obudowach.
Komórki z wieloma robotami
Depaletyzacja z dwoma ramionami lub paletyzacja z dwoma komórkami, gdzie dwa roboty współdzielą obszar roboczy. Planista negocjuje zsynchronizowane czasowo trajektorie, dzięki czemu ramiona nigdy się nie zderzają, a przekazywanie odbywa się płynnie.
Roboty zewnętrzne
Podwórko i komórki depaletyzujące na zewnątrz, gdzie wiatr, pogoda i nierówne podłoże dynamicznie zmieniają model komórki. Silnik weryfikuje trajektorie w każdym cyklu, aby zachować bezpieczeństwo.
Duże obciążenia użytkowe
Materiały budowlane i części przemysłowe o masie powyżej 25 kg, w przypadku których trajektorie uwzględniające ładunek utrzymują bezpieczne przyspieszenia i kąty podejścia z poszanowaniem bezpieczeństwa chwytaka, robota i pracownika.
Paletyzacja z dużą prędkością
Silnik trajektorii obsługuje ponad 1000 przypadków na godzinę z obliczaniem ścieżek poniżej 10 ms i optymalnymi ruchami na sześcioosiowych ramionach FANUC, ABB i KUKA.
Koordynacja wielu robotów
Zsynchronizowana czasowo koordynacja trajektorii dwóch lub więcej robotów współdzielących obszar roboczy, z rozwiązywaniem konfliktów i negocjowanymi strefami przekazywania dla płynnych cykli.
Ogniwa o dużej ładowności
Obliczanie ścieżki z uwzględnieniem ładunku dla przedmiotów o masie od 25 do 50 kg - przyspieszenia, bezwładności i kąty podejścia są sprawdzane w każdym cyklu w celu bezpiecznego podnoszenia ciężkich przedmiotów.
<10 ms
Obliczanie trajektorii na pick
1000+
Komórki z trajektorią Viroteq AI
99.9%
Niezawodność walidacji trajektorii
Zaprojektowany dla rzeczywistych ograniczeń produkcyjnych
Silnik planowania ścieżek, który działa w akademickim demo, to nie to samo, co silnik, który przetrwa na hali produkcyjnej 24/7. Prawdziwe komórki mają twarde limity połączeń, które różnią się w zależności od dostawcy robota, osobliwości kinematyczne, które wyłączają kontrolery bezpieczeństwa, oraz ładunki, które zmieniają zachowanie inercyjne w każdym cyklu. Planer Viroteq traktuje je wszystkie jako ograniczenia pierwszej klasy, a nie przypadki narożne.
W optymalizator wbudowana jest obsługa wspólnych limitów. Każda kandydująca trajektoria jest oceniana na podstawie marginesu zasięgu, więc planista naturalnie preferuje ścieżki, które pozostają wolne od mechanicznych przystanków. Unikanie osobliwości wykorzystuje wskaźnik manipulowalności - miarę tego, jak daleko robot znajduje się od konfiguracji osobliwej - do kierowania wyszukiwaniem z dala od pozycji, które wymuszałyby ogromne prędkości stawów do śledzenia małych ruchów kartezjańskich. Co więcej, efekty obciążenia wpływają na kontrolę dynamiki: 30-kilogramowy robot o pełnym zasięgu ma inny profil przyspieszenia niż ten sam robot poruszający się bez ładunku.
Strefy bezpieczeństwa są zintegrowane bezpośrednio z modelem planowania. Kurtyny świetlne, granice ogrodzeń i dynamiczne przeszkody z wejścia wizji i czujników wszystkie stają się objętościami wykluczającymi, do których nie może wejść żadna trajektoria kandydująca. W rezultacie każdy plan jest zgodny z architekturą bezpieczeństwa zdefiniowaną przez standardowe praktyki branżowe, takie jak Standardy bezpieczeństwa robotów ISO 10218, który określa, jak roboty współpracujące i przemysłowe muszą zachowywać się w pobliżu ludzi.
Wreszcie, silnik równoważy trajektorie optymalne czasowo z trajektoriami optymalnymi energetycznie. Trajektoria optymalna czasowo minimalizuje czas cyklu i maksymalizuje przepustowość. Trajektoria optymalna energetycznie minimalizuje przyspieszenia stawów i zmniejsza zużycie chwytaka, robota i konstrukcji mechanicznej. Klienci mogą dostosować ten kompromis poprzez konfigurację. W związku z tym ten sam czas pracy obsługuje szybką linię FMCG, która priorytetowo traktuje przypadki na godzinę i duże obciążenia. ogniwo przemysłowe który priorytetowo traktuje długoterminową żywotność mechaniczną - bez rozwidlania stosu oprogramowania.
Integracja planowania ruchu z marką robota
Planer Viroteq z założenia jest niezależny od marki. Istnieją natywne interfejsy dla FANUC, ABB, KUKA, Universal Robots, Yaskawa i Stäubli, więc to samo środowisko wykonawcze steruje każdym robotem w celi bez pakietów SDK dostawców, zastrzeżonych modułów uczących lub oprogramowania pośredniczącego. Komunikacja odbywa się za pośrednictwem interfejsów API REST i WebSocket, dzięki czemu powierzchnia integracji jest niewielka i możliwa do sprawdzenia przez zespoły IT w zakładzie. Co więcej, planista akceptuje standardowe parametry Denavita-Hartenberga, a także niestandardowe łańcuchy kinematyczne, dzięki czemu niestandardowe ramiona, gantry i roboty siedmioosiowe są obsługiwane poprzez konfigurację, a nie tworzenie skryptów.
W rezultacie silnik trajektorii podróżuje z klientem, a nie z dostawcą robota. Floty różnych marek w różnych komórkach zachowują jeden przepływ pracy operatora, jeden interfejs HMI i jeden zestaw punktów końcowych API. Ponadto środowisko wykonawcze znajduje się na komputerach przemysłowych wewnątrz komórki, więc opóźnienie obliczeń ścieżki jest ograniczone do kontrolera, a nie do chmury, a linia pozostaje sprawna podczas awarii sieci zewnętrznej lub audytów.
FANUC
Natywny mostek trajektorii dla kontrolerów FANUC R-30iB i R-30iA za pośrednictwem interfejsów Stream Motion i PC.
ABB
Strumieniowe przesyłanie trajektorii dla kontrolerów IRC5 i OmniCore za pośrednictwem interfejsów Externally Guided Motion.
KUKA
Kontrolery KUKA KR C4 i KR C5 sterowane za pomocą RSI w celu przesyłania strumieniowego trajektorii o niskim opóźnieniu.
Roboty uniwersalne
Coboty UR3, UR5, UR10, UR16 i UR20 sterowane za pośrednictwem wymiany danych w czasie rzeczywistym w celu wspólnego sterowania trajektorią.
Motion Planning AI - często zadawane pytania
Zobacz planowanie ruchu AI w produkcji
Zarezerwuj spersonalizowaną prezentację i zobacz, jak bezkolizyjne trajektorie poniżej 10 ms prowadzą wybranego robota - FANUC, ABB, KUKA, UR, Yaskawa lub Stäubli - w prawdziwej celi paletyzującej Viroteq.
Planowanie ruchu AI stworzone dla robotyki w świecie rzeczywistym
Przedstaw swoją markę robota, specyfikację ładunku i układ celi - specjaliści Viroteq wyznaczą ścieżkę wdrożenia planowania ruchu, która pasuje do istniejącej celi i utrzymuje działanie linii.
