自主移動機器人與電梯控制協作



半導體產業的蓬勃發展,讓不管是PCB板廠、晶片封測廠等都有極高人力的需求。其中在進料、出料所花費的時間幾乎佔據一半以上,尤其大多數的工廠無論占地面積的大小,都一定會有到各樓層搬運的需求。由於貨物與材料的需求量大,一個工人可搬運的數量有限,而且工廠的面積大小亦影響到電梯數量,600坪的面積可能只會有2至3台貨梯可以使用,經過實際觀察每台貨梯一次只能讓一台油壓車搭乘且無法讓其他有搬運需求的工作人員使用,導致電梯供不應求,讓工廠整體的運作效率降低。此時,自主移動機器人將可以派上用場。

近年來,自主移動機器人(AMR, Autonomous Mobile Robot)在工廠運作所需要的技術逐漸成熟,無人工廠也是工業自動化的趨勢,本文將對自主移動機器人與電梯的控制協作的技術架構作一簡單介紹。

技術介紹與應用現況

自主移動機器人與電梯控制的相互協作需要建立在良好的網路環境,相較於電梯作為垂直移動的設備,自主移動機器人隨時在各個樓層執行搬運工作,整體的控制架構會由一台伺服器進行管理,將電梯與自主移動機器人視作可控制的設備,因此需要透過工廠內的網路環境隨時回報電梯與自主移動機器人的狀態。

電梯控制方面,由於電梯控制器一般會在電梯機房,可將支援HTTP協議的資料擷取控制系統安裝在控制箱裡面,並與電梯供應商定義好系統串接方式,為了訊號的穩定性,伺服器與電梯控制器之間以實體網路線為主。

自主移動機器人方面則是依照本身架構是否有派遣軟體,伺服器主要以派遣軟體的溝通為主,視派遣軟體提供的API讓伺服器串接,而派遣軟體與機器人之間的連線方式依照既有的方法通常會使用Wi-Fi網路,自主移動機器人需要具備建立地圖、定位導航、自動充電、自動閃避障礙物及狀態回報等功能,才能讓機器人與電梯協作順利運作。

【未來展望與挑戰】

在工廠環境的架設已經完成基礎的驗證,證明機器人與電梯協作的可行性,如圖一所示,此驗證基於安全性考量都在封閉網路的情況下進行測試,因此電梯管理的安全性也是不容忽視,未來期待能夠在電梯控制的介面訂定一套規範,能夠讓多台自主移動機器人透過交通管理的優化可搭乘兩台以上的電梯,讓工廠的搬運作業效率更加提高。

工廠貨運電梯情境圖一、自主移動平台結合工廠電梯控制技術(資料來源:數轉院/智造科技中心/終端系統組)

 

封面圖片:https://unsplash.com/s/photos/elevator

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