在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和工業(yè)4.0時代，內(nèi)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(chǎn)的一個重要因素。來自德國Evocortex機(jī)器人公司的自主移動機(jī)器人系統(tǒng)通過不尋常的手段完成這一任務(wù)，所使用的Faulhaber電機(jī)的功率密度對于實現(xiàn)其創(chuàng)造性的技術(shù)概念也是決定性的。

如今，"生產(chǎn) "一詞已經(jīng)成為 "復(fù)雜性 "的同義詞。產(chǎn)品越來越多地按照客戶的個別規(guī)格生產(chǎn)；通過物聯(lián)網(wǎng)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(chǎn)。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(chǎn)站準(zhǔn)備好。

高級AMR

物料的運輸，例如供應(yīng)點和生產(chǎn)設(shè)施之間的運輸，正變得越來越個性化，同時應(yīng)盡可能地自動化。因此，移動機(jī)器人平臺--在業(yè)界被稱為自主移動機(jī)器人（AMR）--在世界各地的倉庫和生產(chǎn)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(jī)器人專家的參與，專注于這個市場。與附近的紐倫堡技術(shù)大學(xué)和其他教育和研究機(jī)構(gòu)密切聯(lián)系，該公司以全新的AMR概念進(jìn)入市場。通過其產(chǎn)品，它為現(xiàn)代內(nèi)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(zhǔn)確的位置

Evocortex公司的自主移動機(jī)器人（AMR）不需要任何預(yù)先安裝的引導(dǎo)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(jī)器人的高分辨率相機(jī)記錄下來。該相機(jī)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(dāng)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(xué)習(xí)過程中，機(jī)器人以網(wǎng)格模式在大廳的地板上行走。在復(fù)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(xué)習(xí)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(jié)合這些數(shù)據(jù)，它可以在一平方公里的理論區(qū)域內(nèi)對車輛進(jìn)行定位，精確度達(dá)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(zhǔn)確的導(dǎo)航。地板上新的永久性劃痕被添加到地圖上，而已經(jīng)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(cè)面配備額外的激光雷達(dá)傳感器。這些設(shè)備掃描行進(jìn)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(zhǔn)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(jìn)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(zhuǎn)。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(dāng)Mecanum輪子轉(zhuǎn)動時，會產(chǎn)生兩個力的分量，一個是整個輪子的旋轉(zhuǎn)方向，另一個是與它垂直的方向。由此產(chǎn)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(dāng)其他力被施加時，運動可以向任何方向偏轉(zhuǎn)。

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(zhuǎn)。通過改變每個單獨車輪的旋轉(zhuǎn)方向和速度，可以從靜止?fàn)顟B(tài)下將車輛轉(zhuǎn)向任何方向，或在現(xiàn)場將其轉(zhuǎn)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(jī)器人能夠以敏捷和全向的方式移動。

毫米級的可擴(kuò)展性

Evocortex AMR提供了進(jìn)一步的靈活性：它們可以以幾乎無限的尺寸生產(chǎn)。"如果有必要，我們可以根據(jù)客戶的要求對我們的機(jī)器人進(jìn)行一毫米一毫米的調(diào)整。"首席執(zhí)行官Hubert Bauer強(qiáng)調(diào)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(chǎn)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(shù)--傳感器、控制裝置、提升裝置和車輪驅(qū)動--都安裝在平臺下。“

輪子驅(qū)動模塊是這種可擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)大電機(jī)。

"我們非常仔細(xì)地研究了市場上哪些電機(jī)適合這種類型的應(yīng)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(jī)需要更大的空間來滿足所需的扭矩。”Bauer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(jī)。每個都有一個IEF3編碼器和一個38/2 S齒輪箱。車輪電機(jī)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(jī)的巨大功率，EvoRobot能夠處理高達(dá)200公斤的負(fù)載，并很快處理更大的負(fù)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(chǎn)品系列是為運輸小型零件容器而設(shè)計的。在這個AMR內(nèi)部，空間甚至比EvoRobot更有限。該機(jī)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(qū)動方面，研發(fā)人員選擇了一個所謂的 "扁平轉(zhuǎn)子電機(jī)"--4221...BXT系列的無刷電機(jī)，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(dá)120公斤。首席執(zhí)行官認(rèn)為，從長遠(yuǎn)來看，EvoRobot也有可能改用無刷電機(jī)，而且模塊的標(biāo)準(zhǔn)化也將繼續(xù)。

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

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

除了我們的服務(wù)之外，我們今年還將向市場推出我們自己的機(jī)器人平臺以及無需改變操作環(huán)境的無標(biāo)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。