หุ่นยนต์เคลื่อนที่

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ หุ่นยนต์เคลื่อนที่

หุ่นยนต์เคลื่อนที่ อัตโนมัติ การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์

หุ่นยนต์เคลื่อนที่ เป็นเครื่องจักร ที่ควบคุมโดยซอฟต์แวร์ ที่ใช้เซ็นเซอร์ และ เทคโนโลยีอื่นๆ เพื่อระบุสภาพแวดล้อม และเคลื่อนที่ไปรอบๆ สภาพแวดล้อม หุ่นยนต์เคลื่อนที่ทำงานโดยใช้ การผสมผสานระหว่าง ปัญญาประดิษฐ์ ( AI )

และองค์ประกอบทางกายภาพ ของหุ่นยนต์ เช่น ล้อ ราง และขา หุ่นยนต์เคลื่อนที่กำลัง ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น ในภาคธุรกิจต่างๆ หุ่น ยนต์ เคลื่อนที่ได้ หลาย ทิศทาง ใช้เพื่อช่วยในกระบวนการทำงาน และแม้กระทั่งทำงาน ที่เป็นไปไม่ได้หรือเป็นอันตราย ต่อมนุษย์ให้สำเร็จ

วิทยาการหุ่นยนต์เคลื่อนที่ หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้อย่างไร เป็นอุตสาหกรรมเฉพาะที่ เกี่ยวข้องกับการสร้าง ระบบหุ่นยนต์หัวรถจักรเหล่านี้

การจำแนกประเภท และประเภทของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ สามารถจำแนกได้ สองวิธี: ตามสภาพแวดล้อมที่ทำงาน และตามอุปกรณ์ที่ใช้ในการเคลื่อนที่

ตัวอย่างของ หุ่นยนต์เคลื่อนที่ ในสภาพแวดล้อม ต่างๆ ได้แก่:

หุ่นยนต์ขั้วโลก ที่ออกแบบมาเพื่อสำรวจ สภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำแข็ง และไม่สม่ำเสมอ
หุ่นยนต์ทางอากาศ หรือที่เรียกว่า อากาศยานไร้คนขับ ( UAVs ) หรือโดรน ซึ่งบินผ่านอากาศ

หุ่นยนต์บนบก หรือที่บ้าน หรือยานพาหนะ ภาคพื้นดินไร้คนขับ (UGV) ที่นำทางบนบกหรือในบ้าน

หุ่นยนต์ใต้น้ำ หรือยานยนต์ใต้น้ำอัตโนมัติ (AUV) ที่บังคับทิศทางตัวเอง และเดินทางผ่านน้ำได้

หุ่นยนต์เคลื่อนที่ งานวิจัยหุ่นยนต์เคลื่อนที่ สำหรับการจัดส่ง และขนส่งที่ออกแบบมาเพื่อ เคลื่อนย้ายวัสดุ และวัสดุสิ้นเปลืองไปรอบๆ สภาพแวดล้อมการทำงาน

อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่สามารถจำแนกหุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้ ได้แก่:

ขา (ขาเหมือนคน หรือเหมือนสัตว์)
แทร็ค
ล้อ
นอกจากนี้ยังมีหุ่นยนต์เคลื่อนที่ 2ประเภทหลัก: หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ และไม่ใช่อิสระ หรือหุ่นยนต์เคลื่อนที่นำทาง

หุ่นยนต์เคลื่อนที่แบบมีไกด์นั้น การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์โดยใช้ขา ต้องการรูปแบบคำสั่ง หรือระบบนำทางบางรูปแบบ เพื่อเคลื่อนที่ ในขณะที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่ อัตโนมัติ (AMR) สามารถเคลื่อนที่ และสำรวจสภาพแวดล้อมรอบตัว ได้โดยไม่ต้องมีทิศทางภายนอกใดๆ

AMR แตกต่างจากรถขับเคลื่อนอัตโนมัติ ( AGV ) เนื่องจาก AMR มีความสามารถในการเป็นอิสระมากขึ้น โดยทั่วไปแล้ว AGV จำเป็นต้องมีการ นำทางจากภายนอก เช่น แถบแม่เหล็ก สายไฟ หรือเซ็นเซอร์ที่ติดตั้ง บนพื้นของสิ่งแวดล้อม

ดังนั้น จึงสร้างระบบที่ไม่ยืดหยุ่น ซึ่งมีราคาแพง และปรับได้ยาก เมื่อความต้องการเปลี่ยนไป AMRs ตั้งเป้าที่จะเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้ โดยต้องการคำแนะนำจากภายนอกเพียงเล็กน้อย หรือไม่มีเลย

คุณสมบัติของหุ่นยนต์เคลื่อนที่

โรบ็อตเคลื่อนที่ แต่ละตัวจะรวมเอา การเคลื่อนที่โดยใช้ล้อสายพาน คุณสมบัติต่างๆ ที่ปรับแต่งระบบ ให้เหมาะสมเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย เฉพาะหรือทำงานบางอย่าง อย่างไรก็ตาม ระบบหุ่นยนต์เคลื่อน ที่ในอุตสาหกรรม ซึ่งบางทีอาจใช้กันมากที่สุด ในปัจจุบัน มีคุณสมบัติหลัก หลายประการที่ควรมีอยู่เสมอ คุณสมบัติเหล่านี้คือ:

การสื่อสารไร้สาย,ความปลอดภัยแบบบูรณาการ,ซอฟต์แวร์จำลองกองเรือ,ซอฟต์แวร์การจัดการยานพาหนะ,บูรณาการกับซอฟต์แวร์ กำกับดูแลของบริษัท

การใช้ และการทำงานของหุ่นยนต์เคลื่อนที่

ฟังก์ชันพื้นฐานของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ ได้แก่ ความสามารถ ในการเคลื่อนย้าย และสำรวจ ขนส่งน้ำหนักบรรทุก วงจรควบคุม หุ่น ยนต์ เคลื่อนที่ ด้วยล้อ หรือสินค้าที่สร้างรายได้ และทำงานที่ซับซ้อน ให้เสร็จสิ้นโดยใช้ระบบออนบอร์ด เช่น แขนกลหุ่นยนต์ ในขณะที่การใช้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ ในอุตสาหกรรมเป็นที่นิยม

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในคลังสินค้า และศูนย์กระจายสินค้า ฟังก์ชันของหุ่นยนต์ ยังสามารถนำไปใช้กับยา การผ่าตัด ความช่วยเหลือส่วนบุคคล และความปลอดภัย การสำรวจ
และการนำทางในมหาสมุทร และอวกาศเป็นหนึ่ง ในการใช้งานทั่วไป ของหุ่นยนต์เคลื่อนที่

มีการใช้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ ในการเข้าถึง พื้นที่ต่างๆ เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ซึ่งปัจจัยต่างๆ เช่น รังสีสูง ทำให้พื้นที่นั้นอันตรายเกินกว่า ที่มนุษย์จะตรวจสอบ และตรวจสอบตนเองได้ อย่างไรก็ตาม

หุ่นยนต์เคลื่อนที่ในปัจจุบัน ไม่ได้ออกแบบหุ่นยนต์ ที่สามารถทนต่อการแผ่รังสีสูงได้โดย ไม่กระทบกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ความพยายามที่จะประดิษฐ์
หุ่นยนต์เคลื่อนที่ เพื่อจัดการกับสถานการณ์ เหล่านี้โดยเฉพาะกำลัง อยู่ในระหว่างดำเนินการ

การใช้งานอื่นๆ ของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ ได้แก่:

การสำรวจแนวชายฝั่งของเหมือง ซ่อมเรือ;หุ่นยนต์สุนัขแพ็ค หรือโครงกระดูกภายนอกเพื่อบรรทุกของหนักสำหรับทหาร เครื่องพ่นสี และปอกหรือโครงสร้างอื่น ๆ
แขนกลช่วยแพทย์ในการผ่าตัด

การผลิตขาเทียมอัตโนมัติ ที่เลียนแบบการทำงานตามธรรมชาติของร่างกาย และการลาดตระเวน และการตรวจสอบการใช้งาน เช่น การเฝ้าระวังความร้อน และสภาวะแวดล้อมอื่นๆ

ข้อดีและข้อเสียของหุ่นยนต์เคลื่อนที่

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่ง ของ หุ่นยนต์เคลื่อนที่ คือ ความสามารถในการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ อาร์เรย์ที่ซับซ้อนของการเซ็นเซอร์ ที่ใช้โดยหุ่นยนต์มือถื อในการตรวจสอบสภาพแวดล้อม

ของพวกเขาช่วยให้พวกเขา ที่จะต้องสังเกตสภาพแวดล้อม ของพวกเขาในเวลาจริง สิ่งนี้มีค่าอย่างยิ่ง โดยเฉพาะในโรงงานอุตสาหกรรม ที่มีการเปลี่ยนแปลง และเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา

ระบบข่าวกรองออนบอร์ด และ AI ที่ใช้โดย AMR ทำให้เกิดข้อได้เปรียบ อีกประการหนึ่ง ความเป็นอิสระ จากความสามารถของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ ในการเรียนรู้สภาพแวดล้อมผ่านพิมพ์เขียวที่อัปโหลด หรือโดยการขับรถไปรอบๆ และพัฒนาแผนที่ ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ใหม่ได้อย่างรวดเร็ว และช่วยในการแสวงหา ผลผลิตทางอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้ หุ่นยนต์เคลื่อนที่ยังมีความยืดหยุ่น และใช้งานได้รวดเร็ว เนื่องจากสามารถสร้างเส้นทางของตนเอง และปรับเปลี่ยนได้ง่าย โดยสามารถแยกการใช้งาน ออกเป็นการติดตั้งต่างๆ

ด้วยระบบการใช้งานแบบแยกส่วน และสามารถขจัดข้อผิดพลาด ที่อาจเกิดขึ้นจากมนุษย์ โดยการดำเนินการได้อย่างง่ายดาย งานที่ทำซ้ำได้ ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงความปลอดภัยของสถานที่หรือพื้นที่

ข้อเสียของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้แก่:

ข้อ จำกัด เกี่ยวกับขนาดของสินค้าที่สามารถบรรทุกได้
ต้องกา รSKU จำนวนมากเพื่อดำเนินการ ในระดับสูงสุด และความท้าทายอย่างต่อเนื่องด้วยการเชื่อมต่อไร้สายระหว่างหุ่นยนต์กับปลายทางข้อมูลหุ่นยนต์เคลื่อนที่ และความปลอดภัย

เนื่องจากหุ่นยนต์เคลื่อนที่ โดยเฉพาะ AMR นั้นเต็มไปด้วยกล้อง และเซ็นเซอร์ พวกมันจึงสามารถเข้าใจ สภาพแวดล้อมของตนได้ ในระดับที่สูงขึ้น ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ขจัดความเสี่ยงของความประมาท ของมนุษย์ และอุบัติเหตุ และความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ ผลของความผิดพลาดของมนุษย์

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสาขาหุ่นยนต์เคลื่อนที่ มีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว จึงจำเป็นต้องสร้างมาตรฐาน ความปลอดภัย และคำแนะนำสำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่ โดยเฉพาะ ในปัจจุบัน มาตรฐานความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง เพียงอย่างเดียวนั้นมาจากการรวมกัน ของ American National Standards Institute ( ANSI ) มูลนิธิพัฒนามาตรฐานรถบรรทุกอุตสาหกรรม (ITSDF)

และสมาคมอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ (RIF) คู่มือการเป็นมาตรฐาน ANSI / ITSDF มาตรฐานความปลอดภัยสำหรับ B56.5-2012 Driverless อัตโนมัติ Guided อุตสาหกรรมยานพาหนะและฟังก์ชั่นอัตโนมัติของอุตสาหกรรมยานพาหนะบรรจุและมาตรฐาน ANSI / RIA R15.06-2012 อุตสาหกรรมหุ่นยนต์และระบบหุ่นยนต์ – ความต้องการความปลอดภัย

แม้ว่าคู่มือทั้งสองจะมีความสำคัญ แต่ก็ไม่สามารถครอบคลุมเทคโนโลยีล่าสุดบางส่วนได้ ต้องมีการสร้างและตรวจสอบมาตรฐานความปลอดภัยที่ครอบคลุมทุกด้านของหุ่นยนต์เคลื่อนที่เพื่อให้แน่ใจว่าพนักงานมีคุณภาพชีวิตที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความก้าวหน้าและคุณลักษณะใหม่ ๆ จะถูกเพิ่มเข้าไปในระบบหุ่นยนต์เคลื่อนที่

ปัจจุบัน RIA และ ANSI กำลังทำงานร่วมกับตัวแทนในอุตสาหกรรมหลักอื่นๆ เพื่อพัฒนาแนวทางมาตรฐานความปลอดภัยสำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่ทางอุตสาหกรรมที่เรียกว่า R15.08 โดยเฉพาะ มาตรฐานจะถูกตีพิมพ์ในสามส่วน:

ส่วนที่หนึ่งจะกำหนดข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับผู้ผลิตหุ่นยนต์เคลื่อนที่อุตสาหกรรม

ส่วนที่สองจะร่างข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับบริษัทที่ต้องการสร้าง ติดตั้ง และผสานรวมระบบหุ่นยนต์เคลื่อนที่ที่ปลอดภัย

ส่วนที่สามจะระบุข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับผู้ใช้หุ่นยนต์เคลื่อนที่อุตสาหกรรม
การเกิดขึ้น ประวัติศาสตร์ และอนาคตของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ Elmer และ Elsie หุ่นยนต์อิเล็กทรอนิกส์ เคลื่อนที่อัตโนมัติ ตัวแรกของโลกถูกสร้างขึ้นในปี 1948 โดยดร. วิลเลียม เกรย์ วอลเตอร์ในบริสตอล สหราชอาณาจักร ในปี 1961 UNIMATE

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมตัวแรกเปิดตัวที่โรงงานของ General Motors ในรัฐนิวเจอร์ซีย์ นับตั้งแต่เหตุการณ์เหล่านี้ งานและการวิจัยได้มีการดำเนินการอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงและพัฒนาหุ่นยนต์เคลื่อนที่

ในปี 1968 มาร์วิน มินสกี้ ได้ประดิษฐ์แขนงวงแขนคล้ายปลาหมึกยักษ์ หนึ่งปีต่อมาในปี พ.ศ. 2512 สแตนฟอร์ดอาร์มได้ถูกสร้างขึ้น Stanford Arm เป็นแขนหุ่นยนต์ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ารุ่นแรกที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์

ในปี 1970 SRI International ได้แนะนำ Shakey หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตัวแรกที่ควบคุมโดย AI

ในปี 1974 Silver Arm ถูกประดิษฐ์ขึ้น นี่คือแขนกลหุ่นยนต์ที่สามารถทำการประกอบชิ้นส่วนขนาดเล็กโดยรวบรวมข้อเสนอแนะจากเซ็นเซอร์สัมผัสและความดัน

ในปีพ.ศ. 2522 รถเข็นสแตนฟอร์ด ได้ข้ามห้องหนึ่งไปโดยไม่ได้รับ ความช่วยเหลือจากมนุษย์ โดยใช้กล้องโทรทัศน์ที่ถ่ายภาพ จากหลายมุมแล้วส่งกลับ ไปที่คอมพิวเตอร์ จากนั้นคอมพิวเตอร์ จะวิเคราะห์ระยะห่างระหว่างหุ่นยนต์ กับวัตถุ และสั่ง Stanford Cart ว่าจะไปที่ไหน

ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 2000 เป็นต้นมา มีการทดลองเพื่อตรวจสอบการใช้โครงข่ายประสาทเทียมเพื่อควบคุม AI ในหุ่นยนต์เคลื่อนที่

เมื่อมองไปในอนาคต ผู้ผลิตต่างพยายาม ค้นหาแอปพลิเคชั่น เพิ่มเติมสำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่นอกสภาพแวดล้อม อุตสาหกรรม เทคโนโลยีในปัจจุบัน คือการผสมผสานของฮาร์ดแวร์ซอฟต์แวร์ และขั้นสูงการเรียนรู้เครื่อง

ถือว่าเป็นการแก้ปัญหาที่มุ่งเน้ นและพัฒนาอย่างรวดเร็ว AMRs ยังคงต่อสู้กับการเดินทางจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง การปรับปรุงการรับรู้ เชิงพื้นที่เป็นสิ่งที่จำเป็น การออกแบบอัลกอริธึม Simultaneous Localization and Mapping ( SLAM ) เป็นนวัตกรรมหนึ่ง ที่พยายามแก้ไขปัญหานี้

หุ่นยนต์เคลื่อนที่  หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตัวแรกของโลก อาจมีความสำคัญต่อทั้งการเกษตร และการก่อสร้าง ซึ่งเป็นตลาดสองแห่งที่กำลังประสบปัญหา การขาดแคลนแรงงาน ทั้งสองภาคส่วนต้องการ งานที่สกปรก น่าเบื่อ และอันตรายจำนวนมาก ซึ่งหุ่นยนต์เคลื่อนที่ สามารถดำเนินการได้ดีกว่า

การใช้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ ในบ้านก็เป็นไปได้เช่นกันในอนาคต แต่ต้องมีการปรับปรุง ความน่าเชื่อถือของระบบหุ่นยนต์เคลื่อนที่ ขนาดใหญ่ รวมทั้งการกำจัดสิ่งกีดขวาง ระหว่างหุ่นยนต์กับโลกมนุษย์