Tendances et innovations dans le monde des robots mobiles autonomes
De l'IA et des robots collaboratifs à la durabilité et à l'efficacité énergétique
La valeur ajoutée des robots mobiles autonomes (AMR) dans l'automatisation industrielle est incontestée depuis des années. Grâce à des capteurs et des caméras, entre autres, ces robots intelligents peuvent fonctionner de manière autonome et coopérer avec les humains. Flexibles, les AMR ne conviennent pas seulement aux applications industrielles, ils sont également populaires dans d'autres secteurs. Il n'est donc pas surprenant que les fabricants s'emploient à améliorer les AMR pour les porter à un niveau encore plus élevé. Dans cet article, nous examinons les principales évolutions.
Petit rappel
Les robots mobiles autonomes sont des robots capables de se déplacer de manière indépendante et d'effectuer des tâches sans contrôle humain direct. Ils sont équipés de capteurs tels que des caméras 3D, des lidars et des capteurs à ultrasons, entre autres, combinés à des logiciels intelligents qui prédisent les mouvements des personnes et des autres véhicules. Sur base de ces informations, les AMR peuvent percevoir et interpréter leur environnement, en déterminant avec précision leur position dans un espace.
Les robots classiques, tels que les véhicules à guidage automatique (AGV) peuvent uniquement suivre des itinéraires prédéterminés. Ces itinéraires sont généralement déterminés par des aides physiques telles que des boucles d'induction dans le sol, des bandes magnétiques ou des réflecteurs sur le mur. Si, par exemple, une machine est déplacée ou si un couloir est temporairement bloqué, un AGV ne peut pas anticiper tout seul.
Des AMR de plus en plus flexibles
Un robot mobile autonome - le nom dit tout - ne dépend pas d'aides physiques et a la capacité d'anticiper les changements environnementaux tels qu'une palette dans le chemin ou un changement d'itinéraire. Grâce à des technologies telles que la localisation et la cartographie visuelles simultanées (VSLAM), la cartographie en temps réel et le calcul dynamique d'itinéraires, ils peuvent faire automatiquement un détour en cas d'obstacles.
En outre, le logiciel comprend de mieux en mieux l'environnement, par exemple dans les zones de quai ou les chemins étroits, ce qui permet au robot de s'adapter sans qu'il soit nécessaire de le reprogrammer manuellement. Cette flexibilité rend les AMR populaires dans l'automatisation industrielle. Par exemple, les robots sont utilisés pour transporter des marchandises, des pièces ou des matériaux dans les entrepôts et les lignes de production.
La flexibilité et la capacité d'un AMR dépendent du niveau du gestionnaire de flotte concerné. Les fabricants prétendent parfois commercialiser un robot mobile autonome, alors qu'en réalité les itinéraires doivent encore être définis via des nœuds sur une carte numérique. Un véritable AMR ne prend toute sa dimension que lorsqu'il est confronté à suffisamment de défis, par exemple lorsqu'il amène des matériaux entre les lignes de production pendant que les opérateurs circulent.
Intégration de l'IA et apprentissage automatique
L'IA et l'apprentissage automatique font des percées massives, y compris dans le monde des AMR. Grâce à ces technologies, les robots intelligents deviennent encore plus intelligents, notamment en termes de navigation, de planification des tâches, de prévision de la maintenance, de répartition autonome des tâches et de prise de décision. En conséquence, l'IA et l'apprentissage automatique contribuent à la fois à l'efficacité et à la sécurité opérationnelle.
Le logiciel améliore sans cesse la compréhension de l'environnement, par exemple dans les zones de quai ou les chemins étroits, ce qui permet au robot de s'adapter
De nombreux véhicules disposent déjà d'une navigation basée sur la vision combinée à des algorithmes qui apprennent de leur environnement. En conséquence, les AMR conduisent plus efficacement (itinéraires plus courts), réagissent plus rapidement et travaillent mieux avec d'autres systèmes. Dans le même temps, l'intelligence globale d'un AMR reste largement tributaire des capteurs et du gestionnaire de flotte. L'IA est principalement utilisée pour des tâches de vision spécifiques, telles que la distinction d'objets difficiles à identifier, mais aussi pour l'optimisation des itinéraires et la maintenance prédictive.
En outre, l'IA permet aux AMR d'apprendre de leur environnement et des données qu'ils collectent, ce qui leur permet de s'adapter plus intelligemment à de nouveaux agencements d'entrepôts, à des blocages temporaires et à des processus de travail changeants - même dans des situations qui ne sont pas préprogrammées. Plusieurs robots peuvent également travailler ensemble en tant que flotte intelligente, répartissant les tâches de manière dynamique et évitant les obstacles de manière proactive.
Durabilité et efficacité énergétique
La demande de solutions durables augmente rapidement. À cet égard, l'efficacité énergétique est le mot à la mode. Des développements tels que l'utilisation de la technologie des batteries Li-ion, le freinage régénératif et une planification plus intelligente de la flotte qui évite les déplacements inutiles rendent les robots de plus en plus efficaces en termes de consommation d'énergie.
Les systèmes de charge plus rapides et les batteries standardisées et facilement interchangeables y contribuent également. L'émergence des batteries LTO en est un exemple: elles se chargent très rapidement et conviennent à une utilisation intensive, bien qu'elles aient une densité énergétique inférieure à celle des batteries Li-ion standard.
Bien entendu, l'efficacité d'une flotte AMR dépend également du temps de conduite. Celui-ci peut être augmenté en évitant les temps d'attente et en mettant en place des systèmes de prise en charge et de dépôt. La recharge d'opportunité joue également un rôle important à cet égard: Les AMR se rechargent pendant les courts temps d'attente, souvent grâce à des systèmes de recharge sans fil qui permettent des cycles de recharge rapides sans usure des contacts physiques.
Conseils généraux et points d'attention
Différences entre les fabricants
Des centaines de fabricants d'AMR et d'AGV proposent des solutions qui semblent similaires, mais qui ne le sont pas du tout. Les fonctionnalités, la capacité de charge, la technologie de navigation et les options d'intégration peuvent varier considérablement. En plus d'un AMR, une unité supérieure personnalisée doit généralement être développée pour le flux de produits spécifique du client. Il est donc important de travailler avec l'intégrateur pour développer une application adaptée au contexte spécifique dans lequel l'AMR fonctionne.
Intégration IT
L'intégration IT est cruciale dans un projet AMR. Le gestionnaire de flotte est le contrôleur du trafic. Par ailleurs, un WCS (Warehouse Control System) et un WMS (Warehouse Management System) gèrent les flux intralogistiques dans votre entreprise.
Commencez petit
Commencez par un projet gérable avec, par exemple, un à trois AMR maximum afin de développer la technologie et l'adoption par les utilisateurs.
Robots collaboratifs
La collaboration entre les AMR et les employés est, bien entendu, un élément clé. Une collaboration sûre entre l'homme et le robot est cruciale dans les entrepôts et les installations de production modernes. Plus un robot fonctionne de manière autonome, mieux c'est, mais comment la sécurité reste-t-elle garantie? Comme nous l'avons déjà évoqué, les AMR sont équipés de plusieurs couches de détection (lidar 2D/3D, caméras, capteurs à ultrasons, détection de pare-chocs) pour reconnaître la présence d'êtres humains à proximité en temps utile et réagir de manière appropriée.
Plusieurs innovations devraient permettre d'améliorer encore l'autonomie et la sécurité, par exemple la navigation adaptée à l'homme. Dans ce cas, le robot apprend à prédire le comportement humain - par exemple la façon dont une personne se déplace dans une pièce - et ajuste son itinéraire et sa vitesse en conséquence. En outre, de nouveaux modes d'interaction sont à l'étude. Les interfaces de commande vocale ou les interfaces gestuelles permettent de contrôler les AMR directement, sans commande manuelle. Ces technologies n'ont pas encore été largement explorées, mais elles sont prometteuses.
Les interfaces de commande vocale ou les interfaces gestuelles permettent de contrôler directement les AMR, sans commande manuelle
Par ailleurs, l'intégration d'un robot collaboratif sur un AMR fait déjà son chemin. Un bon exemple est le MOMA, qui récupère de manière totalement autonome le bon bac dans un entrepôt de rayonnages mobiles et l'apporte à la machine de production. Seule une allée est perdue dans le processus, ce qui permet une densité de stockage relativement élevée. Les robots peuvent ainsi travailler en toute sécurité sans qu'il soit nécessaire d'installer des barrières.
Applications dans des secteurs non traditionnels
Grâce à la fusion de plusieurs capteurs, combinant des données visuelles avec des capteurs lidar, des codeurs et des capteurs à ultrasons, entre autres, les AMR peuvent s'adapter à diverses conditions. Il est ainsi possible de travailler avec des remorques non standard, différents types de palettes et des environnements de travail présentant des conditions différentes, telles que l'humidité, les différences de température ou les reflets.
L'AMR convient donc à une grande variété de secteurs. Le secteur des soins de santé est un secteur non traditionnel important dans lequel les AMR sont de plus en plus utilisés. Dans les hôpitaux, des chariots mobiles sont fréquemment utilisés pour transporter des marchandises.
Ces chariots peuvent parfois gêner et bloquer les couloirs, de sorte que l'environnement de l'AMR est en constante évolution. Les changements d'environnement compliquent considérablement la navigation et peuvent entraîner une perte d'orientation. Une solution peut-être un peu simple mais efficace consiste à placer le scanner environnemental de l'AMR plus haut, de manière à ce qu'il puisse voir au-dessus des chariots et maintenir sa position.
Le commerce de détail, l'hôtellerie et la restauration, l'agriculture et l'aviation sont d'autres secteurs qui utilisent déjà les AMR à plus ou moins grande échelle. Chaque application a ses propres particularités. Cela souligne l'importance d'un intégrateur expérimenté: quelqu'un qui adapte la technologie à la situation spécifique du client. En effet, le déploiement de l'appareil lui-même n'est pas le seul élément à prendre en compte. Outre l'environnement opérationnel unique, le taux d'adoption par le personnel joue également un rôle décisif dans la réussite de la mise en œuvre des AMR.
En collaboration avec Actemium et Still
