Mobiler Roboter AGV in Produktionsumgebung mit Werkstückträger und Sensoren zur Detektion und Navigation

移动式机器人和 AGV 的安全和输送路径防护

工作安全是一个关键的应用领域,特别是自主移动的移动式机器人无人驾驶运输系统。这既适用于车辆的直接周边区域,也适用于转运区和交互区。能够灵活调整安全区域,以适应不断变化的运行和环境条件至关重要。

由于人员可能在任何位置横穿路径,因此必须在整个路线上满足严格的安全要求。移动式机器人的可靠区域保护通常通过使用安全激光扫描仪来实现。它们能够按照标准对车辆周围环境进行监测,为确保移动式机器人的工作安全做出重要贡献。


人员安全与行进路线安全

随着工业工作流程自动化的程度不断提高,确保工作安全和人员保护变得越来越重要。设计安全机器和系统的基础是进行系统性的风险评估,以识别和评估潜在的危险。在此过程中,必须考虑众多标准和法规。EN ISO 13855 标准对于计算所需的安全距离尤为重要,因为该标准规定了根据人员接近速度确定防护装置的位置。


传感器应用详解

Sicherheitslaserscanner RSL  mit Navigation auf Fahrerlosem Transportfahrzeug im Lager mit Sensoren zur Fahrwe

1.运输路径规划和安全导航

要求:

如果使用自然导航原理,安全传感器除了在不同的行驶工况下保护运输路线外,还应同时为导航软件提供测量数据,以便确定环境。

解决方案:

安全激光扫描仪 RSL 200 / RSL 400 将安全技术与高质量的测量值输出(导航)集成于单一设备中。它具有多达 100 个可配置且可切换的区域组。测量数据具有 0.1° 或 0.2° 的高角度分辨率,能为自主行驶车辆创建极精确的环境地图。或者,使用一台导航专用设备。

Sicherheitsloesung einer Uebergabestation von FTS auf stationaeren Roboter mit dynamischer Schutzfeldanpassung bei Durchfahrt mit Sicherheitslaserscanner RSL

2.转运站的安全防护

要求:

在整个流程中,确保机器人的危险区域和转运站的工作范围不得有人员出入。同时车辆应能够完全自动进入和离开工作范围。

解决方案:

作为安全解决方案,转运站的整个区域都由 RSL 安全激光扫描仪进行保护。其保护区域可以检测人员进出和存在。当 AGV 通过时,会动态检测和消隐保护区域中的 AGV 轮廓。这使得 AGV 能够自动进入站点,在停车位置转移材料,接着再次离开站点。这意味着转运站始终保持最高安全水平。

> 详细了解安全解决方案

Kompakte Sicherheitssteuerung MSI zur Integration und Auswertung sicherheitsrelevanter Daten des Fahrzeugs

3.车辆安全功能

要求:

安全控制器用于记录和监控与安全相关的参数,例如速度、转向角及其他行驶状态数据,以确保 AGV/AMR 的功能安全,且其运行方式对人员安全无虞。

解决方案:

紧凑型 MSI 400 安全控制器支持模块化扩展,无需许可证即可直观地编程安全相关功能,可集成多种安全传感器。特别适合用于移动式机器人或 AGV。


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安全与移动式机器人常见问题

为防止碰撞,会沿行进方向布置测距传感器来检测接近的障碍物;一旦距离低于预设的安全阈值,传感器便会触发信号,使 AGV 在受控状态下停止。在行驶速度非常低的情况下,保险杠接触装置可进一步确保安全;一旦发生碰撞,该装置会使机器人立即停止。

在选择适当的安全措施时,运动类型和机器人的运行环境是决定性因素。例如,线性运动可以通过安全栅栏或非接触式保护装置(如安全光幕)等防护装置来保障安全。另一方面,自由移动的自主移动式机器人 (AMR) 必须配备区域监控传感器。为此,通常会使用测量型保护装置,例如安全激光扫描仪;这些装置可检测机器人行进路上的障碍物和人员,确保机器人做出安全的反应。

为防止碰撞,AGV 配备了沿行驶方向排列的测量传感器。这些传感器可检测行进区域内的障碍物,并在接近障碍物时触发自动制动响应。在行驶速度非常低的情况下,还可以使用保险杠接触装置作为替代或补充保护措施,一旦发生物理接触,该装置会立即触发机器人停机。

为了确保安全导航和避障,会使用测量传感器持续监测 AMR、AGV 或 AGV 系统周围的环境——至少包括行进方向上的区域。这样可以检测到行驶区域内的障碍物和人员。

为了尽量减少不必要的停机时间,系统会定义基于软件的安全区域或检测区域,对这些区域内检测到的任何物体进行评估,以确定其与操作的相关性。系统通常根据检测到的距离分几个阶段做出响应:第一阶段,行驶速度会降低并发出警告信号。如果距离低于关键安全阈值,作为第二阶段的一部分,车辆将自动停止。