在物聯(lián)網（IoT）和工業(yè)4.0時代，內部物流正發(fā)揮著越來越重要的作用。物料和貨物的精確運輸正成為高效生產的一個重要因素。來自德國Evocortex機器人公司的自主移動機器人系統(tǒng)通過不尋常的手段完成這一任務，所使用的Faulhaber電機的功率密度對于實現(xiàn)其創(chuàng)造性的技術概念也是決定性的。

如今，"生產 "一詞已經成為 "復雜性 "的同義詞。產品越來越多地按照客戶的個別規(guī)格生產；通過物聯(lián)網連接，即使批量只有一個單位，也可以實現(xiàn)完全自動化生產。如此多的變體需要緊密地交織在一起，同時也需要非常靈活的流程。正確的零件和部件--幾乎有無限的變化--必須在正確的時間在各個生產站準備好。

高級AMR

物料的運輸，例如供應點和生產設施之間的運輸，正變得越來越個性化，同時應盡可能地自動化。因此，移動機器人平臺--在業(yè)界被稱為自主移動機器人（AMR）--在世界各地的倉庫和生產車間越來越普遍。

位于德國紐倫堡的初創(chuàng)公司Evocortex成立于2016年，有機器人專家的參與，專注于這個市場。與附近的紐倫堡技術大學和其他教育和研究機構密切聯(lián)系，該公司以全新的AMR概念進入市場。通過其產品，它為現(xiàn)代內部物流的要求提供了創(chuàng)造性和創(chuàng)新的解決方案。

大廳地板的 "指紋 "表明了準確的位置

Evocortex公司的自主移動機器人（AMR）不需要任何預先安裝的引導系統(tǒng)來識別其位置并找到正確的道路。他們只是依靠大廳地板上的不規(guī)則現(xiàn)象。這些不規(guī)則的地方也可以在普通光滑的混凝土地面上發(fā)現(xiàn)，并被機器人的高分辨率相機記錄下來。該相機位于車輛底部，覆蓋面積為10 x 10厘米，并使用圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建相當于大廳地板的指紋。在這個巧妙的系統(tǒng)背后是Evocortex公司開發(fā)的本地化模塊（ELM）。

在最初的學習過程中，機器人以網格模式在大廳的地板上行走。在復雜算法的幫助下，從單個點的模式中創(chuàng)建一個高精度的地圖。在未來，這也將通過使用人工智能的自我學習來實現(xiàn)。此外，該控制器還能檢測到車輛自身的運動。通過結合這些數(shù)據(jù)，它可以在一平方公里的理論區(qū)域內對車輛進行定位，精確度達到毫米級。為此，三個確定的點就足夠了。即使50%的地板被鋸末覆蓋，ELM仍然不受影響，并保證堅固、精確和準確的導航。地板上新的永久性劃痕被添加到地圖上，而已經消失的元素在一定時間后被移除。

AMR可以選擇在一個或兩個側面配備額外的激光雷達傳感器。這些設備掃描行進方向的區(qū)域，并識別障礙物，包括移動的障礙物，如穿越路徑的人。然后車輛立即停止，以確保員工的安全。

使用Mecanum輪子的無限流動性

一個正常的輪子只在與它的軸相同的方向移動。為了準確定位帶有這種車輪的車輛，有必要以與停車時相同的方式進行操縱。為了避免這種情況，Evocortex的開發(fā)者選擇了Mecanum輪。在其輪輞上安裝的不是封閉的運行表面，而是圓頂滾子。它們與輪軸呈45度角固定，并能圍繞自己的斜向支撐軸旋轉。滾子的形狀、大小和間距的選擇是為了使輪子有一個連續(xù)的滾動表面。

當Mecanum輪子轉動時，會產生兩個力的分量，一個是整個輪子的旋轉方向，另一個是與它垂直的方向。由此產生的運動方向位于兩者之間：Mecanum輪 "希望 "以與軸線方向成45度的角度運動。然而，由于輥子的流動性，它沒有方向性的剛性。當其他力被施加時，運動可以向任何方向偏轉。

在有四個Mecanum輪子的車輛上，45度角各偏移90度。然后每個輪子向不同方向旋轉。通過改變每個單獨車輪的旋轉方向和速度，可以從靜止狀態(tài)下將車輛轉向任何方向，或在現(xiàn)場將其轉向。在水平面上，它就可以像氣墊船一樣自由移動。因此，Mecanum輪子使機器人能夠以敏捷和全向的方式移動。

毫米級的可擴展性

Evocortex AMR提供了進一步的靈活性：它們可以以幾乎無限的尺寸生產。"如果有必要，我們可以根據(jù)客戶的要求對我們的機器人進行一毫米一毫米的調整。"首席執(zhí)行官Hubert Bauer強調說："在400×480和800×1200毫米之間，所有的外部尺寸都是可行的。就EvoRobot研發(fā)和EvoRobot工業(yè)產品系列而言，這些尺寸也與載體平臺的外部尺寸大致相符。所有的技術--傳感器、控制裝置、提升裝置和車輪驅動--都安裝在平臺下?！?/p>

輪子驅動模塊是這種可擴展性的決定性因素。它位于每個車輪的正上方，與它形成一個標準化的獨立功能單元。因此，車輪可以以任何距離安裝在一起。這種安排的決定性先決條件是一個尺寸非常小的強大電機。

"我們非常仔細地研究了市場上哪些電機適合這種類型的應用。只有在Faulhaber那里，我們才找到了我們需要的功率密度。競爭對手的發(fā)動機需要更大的空間來滿足所需的扭矩?！盉auer回憶起開發(fā)階段的情況

巨大的功率，最小的尺寸

EvoRobot的輪子模塊配備了3257...CR或3272...CR系列的直流電機。每個都有一個IEF3編碼器和一個38/2 S齒輪箱。車輪電機也有一個制動器，用于快速停止，并確保車輪在停止時保持鎖定狀態(tài)。"由于這些微電機的巨大功率，EvoRobot能夠處理高達200公斤的負載，并很快處理更大的負載。"Huber Bauer解釋說："運輸工具還在一個傾斜五度的斜坡上工作，速度為每秒一米。"

EvoCarrier產品系列是為運輸小型零件容器而設計的。在這個AMR內部，空間甚至比EvoRobot更有限。該機器人的高度不到100毫米。這使得它可以在運輸貨物下方的極低開口處移動。兩個或四個EvoCarriers也可以一起工作，運輸托盤或整個貨架。在驅動方面，研發(fā)人員選擇了一個所謂的 "扁平轉子電機"--4221...BXT系列的無刷電機，長度僅為21毫米。因此，EvoCarrier可以用腳輪運輸成堆的小零件容器（KLT），總重量可達120公斤。首席執(zhí)行官認為，從長遠來看，EvoRobot也有可能改用無刷電機，而且模塊的標準化也將繼續(xù)。

除了功率/體積比之外，免維護操作和連續(xù)服務的可靠性在AGV的運行中起著特別重要的作用。

Evocortex 由當?shù)卮髮W - Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (TH Nuremberg) 創(chuàng)立，自 2016 年成立。憑借精益的組織結構，Evocortex 在機器人和傳感器處理領域提供敏捷開發(fā)。我們的專長是在工業(yè)環(huán)境中進行可行性研究的快速開發(fā)和分析。

除了我們的服務之外，我們今年還將向市場推出我們自己的機器人平臺以及無需改變操作環(huán)境的無標記本地化方法。

由于快速增長，Evocortex 于 2019 年春季從 Emilienstra?e 1 號遷至 10 號；仍然在紐倫堡 TH 的直接附近，靠近紐倫堡的歷史中心。

我們是區(qū)域工業(yè) 4.0 倡議“ Automation Valley Nordbayern”的成員。