Roboty autonomiczne to kolejny krok na drodze do wprowadzenia standardów tzw. przemysłu 4.0. Pomagają w automatyzacji wielu procesów, obniżają koszty produkcji czy transportu rozmaitych elementów i zapewniają bezpieczeństwo pracy. Warto zatem bliżej poznać roboty autonomiczne, ich charakterystykę, sposób działania i możliwe zastosowania.
Czym są roboty autonomiczne?
Stacjonarne i mobilne roboty autonomiczne nie są już pieśnią przyszłości czy wizją rodem z science-fiction. To supernowoczesne, coraz szerzej wykorzystywane rozwiązania aktywnie wspierające procesy produkcyjne i logistyczne. Stanowią kolejny istotny krok na drodze do automatyzacji.
Nowoczesne roboty autonomiczne to wielofunkcyjne urządzenia, które z powodzeniem zastępują ludzi przy wykonywaniu wielu zadań i czynności. Mogą np. operować przedmiotami, częściami, narzędziami czy procesami. Pozwala to m.in. na sortowanie, montaż, a przede wszystkim na transport różnych elementów — w obrębie konkretnej linii produkcyjnej lub szerzej — na terenie przedsiębiorstwa.
To, co wyróżnia roboty autonomiczne na tle innych, to duża elastyczność działań i pewna swoboda w podejmowaniu decyzji przy działaniu. Roboty autonomiczne wyposażone są bowiem w różnorodne czujniki i systemy pozwalające im na poruszanie się czy manipulowanie przedmiotami bez bezpośredniej kontroli operatora. Są to zatem urządzenia samodzielne, niezależne i decyzyjne.
Czym różnią się roboty autonomiczne AMR od robotów AGV?
Jednym z zasadniczych rodzajów robotów autonomicznych są urządzenia mobilne, tzw. roboty AMR (ang. autonomous mobile robots). Od klasycznych robotów AGV (ang. automated guided vehicles), czyli robotów automatycznie sterowanych, różnią się właśnie sposobem sterowania.
Klasyczne roboty AGV wymagają kontroli operatora. To urządzenia zdalnie sterowane. Mogą być zaprogramowane przez człowieka do wykonywania konkretnych ruchów czy przemieszczania się po konkretnej trasie. Nie mogą jednak same z siebie tych wytycznych modyfikować.
Roboty autonomiczne wyróżnia natomiast znacznie większa swoboda decydowania o swoim działaniu. Wyposażone są bowiem w różnorakie czujniki — np. kamery i mikrofony, ale też bardziej zaawansowane sensory ruchu, światła, temperatury i innych wartości istotnych dla konkretnych działań, zastosowań lub warunków pracy. Te czujniki pozwalają robotom autonomicznym na analizę otoczenia i aktywne reagowanie na to, co się w nim dzieje.
Doskonałym przykładem są autonomiczne roboty transportowe — np. wózki, których zadaniem jest przemieszczanie elementów z punktu A do B. Klasyczne roboty AGV robią to po z góry zaplanowanej trasie (często po określonych torach, pasach magnetycznych czy przewodach). Roboty autonomiczne AMR potrafią znacznie więcej. Mogą samodzielnie planować i modyfikować trasę, dynamicznie reagując na pojawiające się przeszkody.
Nawigacja odbywa się na podstawie wcześniej wgranych planów budynku i map tworzonych przez oprogramowanie samego urządzenia. Z pomocą GPS-u urządzenia określają pozycję własną i innych elementów w otoczeniu. Roboty autonomiczne mogą więc wybrać najbardziej efektywne trasy, mogą omijać przeszkody stacjonarne, jak i poruszające się i aktywnie reagować na zmiany w środowisku (np. na przechodzących ludzi).
Takie urządzenie nie wymaga więc dokładnego programowania trasy, a jedynie mapy terenu. Oznacza to, że roboty autonomiczne są nie tylko bardziej efektywne i mają większe możliwości. Są też wyjątkowo proste w obsłudze. Ich wdrożenie nie wymaga też ingerencji w strukturę budynku, bo nie jest potrzebna żadna infrastruktura prowadząca te urządzenia.
Gdzie przydają się roboty autonomiczne i do czego można je wykorzystać?
Zastosowań robotów autonomicznych jest bez liku. Szerokie możliwości tych urządzeń wykorzystuje się przede wszystkim w przemyśle i logistyce.
Roboty autonomiczne doskonale spisują się na liniach produkcyjnych i stacjach roboczych. Czujniki mogą np. wykrywać przedmioty określonego typu czy o konkretnych cechach, co pozwala na aktywne sortowanie, wybieranie oraz konfekcjonowanie.
Autonomiczne roboty doskonale wykonują więc wszelkie działania typu pick & drop. Mogą być używane do przygotowywania zamówień, odbierania zwrotów, sortowania produktów przychodzących i wychodzących. Doskonale spisują się także przy zaopatrzeniu regałów czy przygotowywaniu do dystrybucji (mogą wykrywać braki na półkach, samodzielnie pobierać odpowiednie elementy i transportować w wyznaczone miejsca).
Nowoczesne roboty autonomiczne wychodzą też poza fabryki czy magazyny. Coraz częściej wykorzystuje się je np. w służbie zdrowia czy w placówkach opiekuńczych — m.in. do transportu leków i ich dystrybucji wśród pacjentów. Coraz więcej robotów autonomicznych pojawia się także w branży budowlanej. Od dawna wykorzystywane są też w celach wojskowych (np. do rozbrajania ładunków wybuchowych) czy naukowych (np. do eksploracji niebezpiecznych lub niedostępnych dla ludzi terenów).
Duże możliwości, swoboda działania i coraz bardziej rozbudowana sztuczna inteligencja sprawiają, że roboty autonomiczne podbijają kolejne rynki i przejmują coraz więcej zadań od człowieka. Są kluczem do rozwoju przemysłu i społeczeństwa technologicznego w ogóle.
Autor artykułu
Artykuł został opracowany we współpracy z firmą CNC Jurczak specjalizującą się w automatyce i robotyce przemysłowej.
