Bối cảnh kỹ thuật: Những thách thức về an toàn trong các khu vực kệ mật độ cao
Vì diện tích có tốc độ sử dụng cao nhất của không gian lưu trữ, diện tích kệ mật độ cao thường có chiều rộng kênh chỉ 1,5-2,5 mét, khoảng cách kệ nhỏ hơn 1 mét và chiều cao của xếp hàng hàng hóa có thể đạt hơn 10 mét. Môi trường này đặt ra ba thách thức cốt lõi để xử lý thiết bị:
Các ràng buộc không gian: Xe tải pallet truyền thống dễ bị trầy xước hoặc va chạm khi đi qua các khoảng trống giữa các kệ do thiếu nhận thức về môi trường.
Giao thoa động: Các yếu tố như sự dịch chuyển nhẹ của xếp chồng và rung động của các hoạt động xe nâng có thể thay đổi các điều kiện đi qua thời gian thực của kênh.
Cân bằng giữa hiệu quả và an toàn: Trong khi theo đuổi thông lượng cao, cần phải tránh nguy cơ lật hàng hóa do gia tốc đột ngột hoặc phanh đột ngột.
Việc giới thiệu công nghệ LIDAR cung cấp khả năng giải quyết các vấn đề trên. Bằng cách xây dựng mô hình môi trường ba chiều, xe tải pallet điện có thể đạt được sự công nhận chướng ngại vật và lập kế hoạch đường dẫn với độ chính xác cấp milimet, cải thiện cơ bản sự an toàn của các hoạt động trong các khu vực mật độ cao.
Phân tích kỹ thuật: Làm thế nào Lidar cho phép điều khiển gia tốc động
1. Nhận thức về môi trường: Xây dựng hàng rào an toàn ba chiều
Lidar tạo ra dữ liệu đám mây điểm ba chiều thời gian thực của khu vực kệ bằng cách phát ra các chùm tia laser và đo chênh lệch thời gian của ánh sáng phản xạ. Dữ liệu chứa các thông tin chính sau:
Vị trí kệ: Xác định chính xác vị trí và góc nghiêng của các cột và dầm có sai số dưới 5 mm.
Chiều rộng lối đi: Tính cách động khoảng cách thời gian thực giữa xe và kệ ở cả hai bên với lỗi dưới 1 cm.
Nhận dạng chướng ngại vật: Phân biệt giữa các chướng ngại vật tĩnh (như kệ) và chướng ngại vật động (như người đi bộ và xe nâng), và dự đoán quỹ đạo chuyển động của chúng.
2. Đường cong gia tốc động: Sự tiến hóa từ tuyến tính sang thích nghi
Đường cong gia tốc của xe tải pallet truyền thống thường là một độ dốc cố định, rất khó thích nghi với các môi trường phức tạp. Việc bổ sung LIDAR cho phép điều khiển gia tốc bước vào giai đoạn thích ứng:
Giai đoạn ban đầu: Xe bắt đầu ở tốc độ không đổi 2km/h và nắp liên tục quét khoảng cách kệ trong vòng 5 mét phía trước.
Điều chỉnh giai đoạn giữa: Khi chiều rộng kênh thay đổi, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh độ dốc gia tốc theo khoảng cách và chiều rộng khoảng cách còn lại. Ví dụ: nếu kênh thu hẹp tới 1,8 mét ở phía trước 10 mét, hệ thống sẽ giảm gia tốc trước 2 giây để đảm bảo rằng chiếc xe đi với tốc độ an toàn.
Kết thúc tinh chỉnh: Khi khoảng cách giữa các kệ là 1 mét, hệ thống đi vào chế độ điều khiển tốt và kiểm soát sự dao động tốc độ trong vòng 0,1km/h thông qua thuật toán PID.
3. Hợp tác đa phương thức: Cải thiện khả năng thích ứng với các kịch bản phức tạp
Lidar không hoạt động trong sự cô lập, nhưng hình thành sự hợp tác với các cảm biến khác của chiếc xe:
Hệ thống định vị quán tính (INS): Cung cấp tư thế xe và dữ liệu trạng thái chuyển động để hỗ trợ LIDAR trong việc sửa chữa biến dạng đám mây điểm.
Cảm biến trực quan: Xác định nhãn trên kệ (như mã vạch và mã QR) để xác minh độ chính xác của dữ liệu LIDAR.
Cảm biến siêu âm: Cung cấp phát hiện bổ sung ở các điểm mù lidar (chẳng hạn như dưới cùng của kệ).
Ứng dụng kịch bản: Xác minh từ lý thuyết này sang lý thuyết khác
1. Kịch bản điển hình 1: Tránh tránh chướng ngại vật kênh hẹp
Trong một kênh có chiều rộng chỉ 2 mét, LIDAR có thể phát hiện độ nghiêng nhỏ của cột kệ trước 15 mét (chẳng hạn như do xếp chồng hàng hóa không đồng đều). Hệ thống đạt được lối đi an toàn thông qua các bước sau:
Giai đoạn cảnh báo: Khi góc nghiêng cột vượt quá 2 °, chương trình giảm tốc được kích hoạt để giảm tốc độ tăng tốc xuống 50%.
Lập kế hoạch đường dẫn: Theo hướng nghiêng và chiều rộng xe, quỹ đạo lái xe được điều chỉnh động để đảm bảo rằng lốp xe và kệ duy trì khoảng cách an toàn là 20 cm.
Sửa lỗi phản hồi: Nếu xe lệch khỏi đường dẫn theo kế hoạch do quán tính, radar laser sẽ điều chỉnh góc lái trong thời gian thực để tránh tiếp xúc với kệ.
2. Kịch bản điển hình 2: Tránh tránh chướng ngại vật động
Khi xe nâng lái ra từ phía sau kệ, radar laser có thể xác định quỹ đạo chuyển động của nó trước 8 giây. Hệ thống áp dụng các chiến lược sau:
Giảm tốc dự đoán: Theo tốc độ xe nâng và vị trí hiện tại của xe, khoảng cách an toàn được tính toán và chương trình giảm tốc được bắt đầu trước 3 giây.
Tránh hợp tác: Nếu xe nâng và xe có đường dẫn giao nhau, hệ thống hợp tác với xe nâng thông qua mô-đun giao tiếp xe (như Wi-Fi 6) để ưu tiên cho xe nâng để hoàn thành việc tránh.
Phanh khẩn cấp: Khi khoảng cách chướng ngại vật dưới 0,5 mét, hệ thống phanh điện từ được kích hoạt để dừng hoàn toàn xe trong vòng 0,3 giây.
3. Kịch bản điển hình 3: Giám sát dịch chuyển kệ
LIDAR có thể theo dõi sự dịch chuyển nhẹ của các cột kệ trong thời gian thực (chẳng hạn như do sụt lún mặt đất). Khi sự dịch chuyển vượt quá 5 mm, hệ thống thực hiện các biện pháp sau:
Đánh giá rủi ro: Kết hợp các thông số cấu trúc kệ và trọng lượng hàng hóa để tính toán tác động của dịch chuyển đối với lưu lượng kênh.
Tái tạo đường dẫn: Nếu sự dịch chuyển làm cho chiều rộng kênh giảm, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh đường cong gia tốc để giảm biến động tốc độ khi xe đi qua.
Thông báo cảnh báo sớm: Báo động dịch chuyển được gửi đồng bộ qua màn hình trên bo mạch và Hệ thống quản lý kho (WMS) để nhắc các nhà quản lý kiểm tra tính ổn định của kệ.
Giá trị công nghiệp: Cải thiện toàn diện từ an toàn đến hiệu quả
1. Lợi ích an toàn
Tỷ lệ tai nạn giảm: Sau khi một kho thương mại điện tử áp dụng công nghệ này, các vụ tai nạn va chạm giữa xe tải pallet và kệ giảm 90%và tỷ lệ thiệt hại hàng hóa giảm xuống dưới 0,1%.
Bảo vệ nhân sự: Thông qua chức năng tránh chướng ngại vật năng động, các sự cố xung đột giữa nhân sự và phương tiện đã giảm 85%, cải thiện đáng kể sự an toàn của các hoạt động kho lưu trữ.
2. Cải thiện hiệu quả
Cải thiện việc sử dụng kênh: Kiểm soát gia tốc thích ứng làm tăng tốc độ trung bình của các phương tiện trong các kênh phức tạp lên 30%, trong khi vẫn duy trì hồ sơ va chạm bằng không.
Hiệu quả tải và dỡ tải tối ưu hóa: Giảm thời gian chết do tai nạn và tăng 20%thông lượng trung bình hàng ngày của một chiếc xe tải pallet.
3. Tăng cường tuân thủ
Việc áp dụng công nghệ LIDAR cho phép Xe tải pallet điện Để đáp ứng tiêu chuẩn ISO 3691-5 cho hiệu suất an toàn xe công nghiệp, giúp các công ty vượt qua chứng nhận quốc tế và mở rộng thị trường toàn cầu.
