SLAM v RTLS: keď má vozidlo vlastnú mapu

Jeden vysokozdvižný vozík jazdí celé ráno naprázdno, zatiaľ čo druhý stojí nevyužitý na tichom stanovišti. Vedúci logistiky potrebuje mať na mape haly súvislú trasu každého vozíka, lenže osadiť lokátory na každý stĺp je príliš drahé, zakazuje to prenajímateľ alebo sa tam kabeláž ťahá príliš zložito. Práve pri úlohe, v ktorej ide o samotné vozidlo, má často zmysel SLAM (simultánna lokalizácia a mapovanie). Stránka vysvetľuje, čo SLAM je, ako zisťuje polohu, v čom je silný a v čom slabý a kedy ho zvoliť.

Čo je SLAM v hale

SLAM je metóda, pri ktorej mobilný stroj zisťuje, kde sa nachádza, a zároveň si buduje alebo porovnáva mapu okolitého priestoru. V závode je tým strojom zvyčajne vysokozdvižný vozík, logistický vláčik, AGV alebo AMR s kamerovou alebo lidarovou jednotkou, často doplnenou inerciálnou jednotkou. Vozidlo sníma halu, porovná výsledok s referenčným pôdorysom a priebežne hlási svoju polohu, zvyčajne súradnice X, Y a smer jazdy v modeli závodu. Pri plánovaní možno vychádzať z presnosti okolo 10 cm (4 in), čo je vysoká presnosť na sledovanie trás, státia pri rampe a vyťaženosti.

SLAM patrí medzi technológie RTLS a určovania polohy v budovách ako rovnocenná možnosť. Určuje sa pri ňom predovšetkým poloha stroja, ktorý jednotku nesie. Mnohé riešenia však rozpoznajú aj ďalšie objekty v dosahu snímania, napríklad ľudí alebo vozidlá bez vlastného senzora, a niektorí dodávatelia pridávajú na vidlice aj senzory prítomnosti palety. Najprv treba k úlohe vybrať technológiu. Poradie rozhodovania popisuje článok Začnite rozhodnutím, nie technológiou a širší výber článok Technológie RTLS na trhu.

Ako SLAM zisťuje polohu

1. Snímanie kamerou alebo lidarom - V tejto skupine technológií sa bežne používajú dve zostavy. Kamerové (vizuálne) jednotky čítajú štruktúru a textúru uličiek, lidarové merajú vzdialenosti pomocou odrazov laserového lúča. Obe zostavy vytvárajú husté trojrozmerné modely z mračien bodov toho, čo vozidlo vidí. Aký stabilný zostane obraz počas zmeny, závisí od osvetlenia, prachu, zakrytia, skla a rovnako vyzerajúcich miest v regáloch.

2. Porovnanie s mapou a určenie polohy - Softvér vo vozidle alebo na edge zariadení porovná aktuálny obraz s referenčnou alebo naučenou mapou a spojí ho s pohybom vozidla do súvislej polohy s presnosťou okolo 10 cm (4 in). Túto polohu preberajú ďalšie systémy v digitálnom dvojčati pre vozidlo, ktoré má jednotku nainštalovanú.

3. Objekty v zábere a prípadná prítomnosť palety - Okrem vozidla s jednotkou vie rozpoznávanie určiť polohu ľudí, ďalších vozidiel a podobných objektov, ktoré sú v zornom poli kamery alebo lidaru, aj keď nemajú vlastnú jednotku. Niektorí dodávatelia ponúkajú aj doplnkové senzory, ktoré zistia, či je na vidliciach paleta. Ak treba vedieť, o aký náklad ide (ktorá mrežová paleta, ktorá položka), naďalej treba sken, tag alebo prepojenie so systémom.

4. Mračná bodov dnes a priebežné opakované snímanie zajtra - Kamerový aj lidarový SLAM už počas jazdy vytvára geometriu v podobe mračna bodov. Využiť tieto mračná na priebežné opakované snímanie haly raz denne alebo aj každú hodinu, aby model dvojčaťa zostal rovnako aktuálny ako prevádzka, je pri mnohých riešeniach zatiaľ plán na blízku budúcnosť.

Silné stránky

Nenáročné na infraštruktúru tam, kde je inštalácia ťažká - Senzory sa montujú len na vozíky alebo AMR, ktoré vás zaujímajú. Hodí sa to vtedy, keď je hustá sieť lokátorov pod stropom drahá, zakázaná alebo sa dá zakabelovať a zamerať len ťažko.

Vysoká presnosť polohy - Okolo 10 cm (4 in) je reálna hodnota pre trasy vozidiel, jazdy naprázdno a overenie státia pri rampe alebo na tesnom mieste, bez toho, aby sa celá hala zaplnila rádiovými zariadeniami.

Mračná bodov z celej flotily - Kamerové a lidarové zostavy vytvárajú pri lokalizácii ako vedľajší produkt trojrozmerné mapy haly a s dozrievaním produktov na priebežné opakované snímanie sa črtá jasná cesta k hustejším aktualizáciám geometrie dvojčaťa.

Viac než len vozidlo s jednotkou - Rozpoznávanie objektov vie určiť polohu ľudí a ďalších vozidiel v dosahu snímania bez toho, aby sa museli označovať tagmi. Doplnkové senzory prítomnosti palety zisťujú, či je náklad na vidliciach, pri riešeniach, ktoré ich ponúkajú. Vysokozdvižné vozíky, logistické vláčiky a flotily AMR či AGV, ktoré už navigujú pomocou kamery alebo lidaru, môžu tú istú polohu odovzdať do logistických prehľadov dvojčaťa pre optimalizáciu internej logistiky.

Slabé stránky

Zorné pole a zakrytie obmedzujú, čo sa dá pomocou SLAM zachytiť. Človek za regálom, mrežová paleta v slepom rohu alebo náklad mimo záberu lidaru sa v systéme neobjaví. Kolísanie osvetlenia a rovnaká geometria uličiek môžu kamery zmiasť. Lidar si v tme vedie lepšie, ale má problém so sklom a s niektorými druhmi hmly. Priebežné denné alebo hodinové opakované snímanie dvojčaťa z mračien bodov flotily zatiaľ nie je široko dostupné, preto po zmene rozloženia haly treba počítať s nákladmi na opravu posunu mapy. Montáž senzorov, aktualizáciu máp, odstávky vozidiel a prípadné doplnkové senzory prítomnosti paliet zahrňte do výpočtu návratnosti, ktorý popisuje článok Čo zahrnúť do výpočtu návratnosti RTLS.

Kedy sa SLAM hodí

1. Pomenujte obmedzenie inštalácie - Infraštruktúra v hale je drahá, zakázaná alebo zložitá a napriek tomu potrebujete presnú polohu vozidla okolo 10 cm (4 in). Ak sa rozhoduje o súvislej trase vozíka pri takomto obmedzení, SLAM prichádza do úvahy.

2. Skontrolujte, čo sa musí objaviť bez vlastnej jednotky - Ľudí alebo vozidlá v dosahu snímania vie systém na vozidle často zachytiť sám. Mrežové palety a náradie mimo záberu alebo náklad, pri ktorom treba vedieť, o čo presne ide, však naďalej vyžadujú tagy, skeny alebo inú technológiu. Prítomnosť palety je doplnok, ktorý treba prebrať s dodávateľom, nie automatické sledovanie skladových položiek.

3. Plánujte údržbu mapy a potom zjednoťte všetko na jednej mape - Rozpočtujte aktualizáciu mapy po zmene regálov a pracovísk a priebežné opakované snímanie mračien bodov berte ako budúcu možnosť, nie ako dnešný základ. Potom pošlite tok polohy do jedného digitálneho dvojčaťa pre logistiku a sledovanie výroby. Ostatné technológie, ktoré využívajú rádiový signál alebo iný princíp, nájdete v prehľade vyššie. Základné pojmy vysvetľuje článok Čo je RTLS a možnosti produktu sú v prehľade funkcií.

SLAM zvoľte vtedy, keď ide o presnú polohu vozidla bez rozsiahlej rádiovej inštalácie v hale a keď sú obmedzenia priamej viditeľnosti a údržby mapy vo vašej prevádzke prijateľné. Ozvite sa nám a tento výber si prejdeme na modeli vášho závodu.