根據(jù)定義,雖然自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)(AGV)設(shè)計(jì)為自主運(yùn)行,但它們通常需要與人合作,因此需要以安全、可預(yù)測(cè)的方式移動(dòng)和反應(yīng)。為了保障這一點(diǎn),所有自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)都必須遵守一些安全規(guī)則和AGV安全標(biāo)準(zhǔn)。
圖:BlueBotics開(kāi)發(fā)部副總裁Grégoire Terrien
控制AGV運(yùn)行的系統(tǒng)被歸類(lèi)為控制系統(tǒng),因此安全水平會(huì)按照其性能等級(jí)(簡(jiǎn)稱PL)來(lái)定義。PL和它的姐妹分類(lèi) – 安全完整性等級(jí)(簡(jiǎn)稱SIL),都是用于衡量控制系統(tǒng)安全功能提供的風(fēng)險(xiǎn)降低水平。國(guó)際電工委員會(huì)(簡(jiǎn)稱IEC)的標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508使用,按照兩大類(lèi)要求定義安全完整性等級(jí)(SIL):硬件安全完整性和系統(tǒng)安全完整性。一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)必須滿足上述兩大類(lèi)別要求以達(dá)到特定的SIL。對(duì)于將會(huì)連續(xù)運(yùn)行的系統(tǒng),SIL和PL都被定義為每小時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)故障的概率范圍,而且它們是重疊的。同時(shí),EN ISO 13849-2015標(biāo)準(zhǔn)將性能級(jí)別定義為從最低級(jí)別PLa到最嚴(yán)格的PLe,這是對(duì)不同安全部件(例如:車(chē)輛安全激光掃描儀)的要求。AGV制造商被要求達(dá)到的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是PLd級(jí)安全編程。具體來(lái)說(shuō),這種安全水平確保車(chē)輛在發(fā)生單一故障時(shí)能繼續(xù)運(yùn)行,例如:采用兩個(gè)冗余通道。在故障同步累積的情況下,仍然會(huì)發(fā)生安全功能的喪失,但發(fā)生這種情況的幾率極低。
避免碰撞
避免碰撞的能力,顯然是安全性的組成部分之一,無(wú)論是與人類(lèi)或無(wú)生命的物體碰撞。自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)(AGV)采用的一個(gè)常見(jiàn)安全功能是設(shè)置二維安全激光掃描儀(基于LiDAR),但這些并非強(qiáng)制性規(guī)格。舉例,物理保險(xiǎn)杠(如同您的汽車(chē)般)是另一種選擇,但是,為了保證車(chē)輛能在撞到障礙物之前停下來(lái),這些保險(xiǎn)杠的大小必須與車(chē)輛能達(dá)到的最大速度成正比。對(duì)于任何不以極低速度行駛的車(chē)輛,意味著需要更大的保險(xiǎn)杠,因此需要更多的空間來(lái)運(yùn)行。如果使用二維掃描儀(一般情況都會(huì)采用),確保工人安全的唯一強(qiáng)制性要求,是設(shè)置一個(gè)水平方向的掃描儀,其定位是為了檢測(cè)靠近地面的障礙物。許多公司使用不同掃描儀來(lái)完成不同的工作,比如在車(chē)輛高處增加一個(gè)掃描儀,用于準(zhǔn)確的車(chē)輛定位,以及不同的腳踝高度掃描儀以確保車(chē)輛安全。
當(dāng)情況涉及到處理車(chē)輛路徑的障礙物時(shí),自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)(AGV)和自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)有兩種基本的操作模式。這些模式可概括為 "路徑跟隨 "或 "障礙避免"。路徑跟隨涉及到車(chē)輛按照預(yù)先定義的路線行駛,路線可以是地面或地板下的一條物理線,也可以是一條虛擬路徑。當(dāng)車(chē)輛到達(dá)阻礙其路徑的障礙物時(shí),它只需停下來(lái)等待障礙物被移除。這種功能有時(shí)也被簡(jiǎn)單稱為 “碰撞避免"。相比之下,障礙避免是一種更流暢、更積極的方法。在這種情況下,如果有東西擋住車(chē)輛的路線,AGV或AMR將試圖以動(dòng)態(tài)模式繞過(guò)這個(gè)物體,規(guī)劃一條替代路徑完成運(yùn)行,同時(shí)盡可能最少程度偏離其主要路線,并盡快返回到這個(gè)路徑。這兩種方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),大部分時(shí)間AMR和清潔機(jī)器人等產(chǎn)品會(huì)采用障礙避免功能,而在工業(yè)應(yīng)用中運(yùn)行的AGV通常使用路徑跟隨方法效率最高, 也許這聽(tīng)上去有點(diǎn)反常。然而,采用這種方法的同時(shí),工作人員必須接受培訓(xùn),以注意到停止的車(chē)輛并及時(shí)清除阻礙物。如有任何疑問(wèn),請(qǐng)與您的自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)合作伙伴討論這個(gè)問(wèn)題。
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