盡管根據定義,自動導引車(AGVs)被設計為自主運行,但它們通常需要與人合作,因此要以安全、可預測的方式移動和反應。
為了保證這一點,有一些安全規則和AGV安全標準是所有AGV必須遵守的。
安全水平
控制AGV運動的系統被歸類為控制系統,因此其安全水平由其性能等級(PL)來定義。PL和它的姐妹分類,SIL(安全完整性等級)都是對控制系統的安全功能所提供的風險降低的衡量。
國際電工委員會(IEC)的標準IEC 61508使用分為兩大類的要求來定義SIL:硬件安全完整性和系統安全完整性。一個設備或系統必須滿足這兩個類別的要求以達到特定的SIL。對于將連續運行的系統,SIL和PL都被定義為每小時發生危險故障的概率范圍,它們是重疊的。
同時,EN ISO 13849-2015標準將性能級別定義為從最低級別PLa到最嚴格的PLe,這是對不同安全部件(如車輛的安全激光掃描儀)的要求。AGV制造商被要求達到的行業標準是PLd級安全編程。具體來說,這個級別的安全確保車輛在發生單一故障的情況下能夠繼續運行,例如采用兩個冗余通道。在故障同步累積的情況下,仍然會發生安全功能的喪失,但這是非常不可能的。
避免碰撞
顯然,安全的一個組成部分是避免碰撞的能力--無論是與人類還是無生命的物體。AGVs使用的一個常見的安全功能是包括二維安全激光掃描儀(基于LiDAR),然而這些并不是強制性的。例如,另一種選擇是物理保險杠--就像你的汽車一樣--但為了保證車輛在撞到障礙物之前停下來,這些保險杠的大小必須與車輛能達到的最大速度成正比。對于任何不以極低的速度移動的車輛,這意味著它的保險杠需要更大,因此需要更多的空間來進行機動。
如果使用二維掃描儀,通常情況下,為確保工人的安全,唯一的強制性要求是一個水平掃描儀,其位置用于檢測靠近地面的障礙。許多公司為不同的工作使用不同的掃描儀--例如在車輛上增加一個高處的掃描儀,用于準確的車輛定位,以及不同的腳踝高度的掃描儀,以確保車輛的安全。
躲避障礙物
當涉及到處理車輛路徑上的障礙物時,AGV和自主移動機器人(AMR)有兩種基本操作模式。這些模式可以概括為 "路徑跟蹤 "或 "障礙物規避"。
路徑跟蹤包括車輛遵循預先定義的路線,可以是地板上或地板下的物理線,也可以是虛擬路徑。當車輛到達阻礙其路徑的障礙物時,它只需停下來,等待障礙物被移除。這有時被簡單地稱為 "避免碰撞"。
相比之下,障礙物規避是一種更流暢、更積極的方法。在這種情況下,如果有東西擋住了車輛的路線,AGV或AMR將試圖動態地繞過這個物體,在飛行中規劃一條替代路徑,同時盡可能少地偏離其主要路線,并盡快返回到這個路徑。
這兩種方法都有優點和缺點。一般來說,大部分時間AMR和清潔機器人等產品采用避障,而在工業應用中工作的AGV--也許是反直覺的--通常在使用路徑跟蹤時效率最高。然而,在采用這種方法的同時,工作人員必須接受培訓,以注意到停止的車輛并及時清除堵塞物。如果有疑問,請與你的自動駕駛汽車合作伙伴討論這個問題。
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