Промышленные мобильные роботы

Когда слышишь ?промышленные мобильные роботы?, сразу представляешь футуристичные конструкции из рекламных роликов. На деле же 80% заказчиков до сих пор путают AGV с AMR, и это создаёт массу проблем на старте проектов. Сам года три назад чуть не угробил контракт, пытаясь внедрить автономные платформы там, где хватило бы простых следящих систем.

Эволюция или революция?

До сих пор встречаю инженеров, уверенных, что промышленные мобильные роботы — это просто тележки с датчиками. На деле же разрыв между AGV пятого поколения и ранними моделями колоссальный. Помню, как в 2018-м тестировали китайские образцы от ООО Гуанчжоу Колесо Мудрости Технолоджи — их мотор-колёса с магнитной кодировкой давали погрешность в 3 мм против наших 15. Тогда и понял, что hardware определяет всё.

Сейчас на их сайте zhlun.ru вижу уже совсем другие решения — например, гибридные шасси для работы при -25°C. Мы такие в прошлом году испытывали на уральском заводе: робот таскал листы металла по неотапливаемому цеху, пока люди в курилке грелись. Ирония в том, что система навигации перестала работать не из-за мороза, а из-за конденсата на лидарах после возвращения в тёплый склад.

Кстати, про навигацию. До сих пор спорный момент — ставить ли SLAM или ограничиться UWB-метками. В цехах с постоянной перепланировкой второй вариант просто выкидывает деньги на ветер. Проверено на автомобильном заводе в Калуге: каждый месяц переставляли конвейерные линии, и метки приходилось переносить заново. В итоге проект заморозили, хотя изначально заложили бюджет на 20% ниже рыночного.

Кейсы, которые нигде не описаны

Самое сложное — объяснить заказчику, почему робот за 2 млн рублей не может заменить 6 грузчиков. Расчёт окупаемости часто ведут по шаблону, не учитывая, например, стоимость перепрошивки под каждый новый тип паллет. Мы с командой как-то разработали универсальный захват для ООО Гуанчжоу Колесо Мудрости Технолоджи — вроде бы решили проблему, но выяснилось, что их мобильные роботы AGV не справляются с вибрацией при подъёме груза свыше 800 кг.

Зато удачный кейс был с фармацевтическим складом в Подмосковье. Там китайские AMR от zhlun.ru работают в три смены, но пришлось доплачивать за систему аварийного торможения — штатная не учитывала скользкий полированный бетон. Интересно, что сами производители редко тестируют технику в реальных российских условиях, хотя в спецификациях пишут адаптацию под локальные стандарты.

Ещё один нюанс — взаимодействие с legacy-оборудованием. Как-то интегрировали автономные мобильные роботы с советским крановым оборудованием 1980-х годов. Пришлось разрабатывать шлюз для преобразования протоколов, потратили на это больше времени, чем на установку всего роботизированного парка. Зато теперь этот опыт используем как козырную карту в переговорах.

Оборудование, которое не рекламируют

Мало кто знает, что те же мотор-колёса от Гуанчжоу Колесо Мудрости имеют разную комплектацию для Европы и СНГ. В российской версии усилены подшипники и добавлена защита от перепадов напряжения — видимо, сказывается опыт работы в странах с нестабильной энергетикой. На том же уральском заводе были скачки до 270В, но электроника выдержала.

При этом некоторые решения вызывают вопросы. Например, в тяжёлых беспилотных транспортных средствах той же компании используют алюминиевые рамы вместо стальных. В теории это снижает вес, но на практике при постоянных нагрузках появляется ?усталость металла?. Мы фиксировали микротрещины уже после 2000 циклов — пришлось усиливать конструкцию самостоятельно.

Сейчас присматриваюсь к их новым разработкам — особенно к платформе с омни-колёсами для работы в узких пространствах. Тестировали прототип в условиях, близких к складским стеллажам: при радиусе разворота 40 см робот терял в точности позиционирования. Инженеры zhlun.ru обещали доработать ПО к следующему кварталу — посмотрим, удастся ли им сохранить заявленные характеристики.

Программные сложности

Самое слабое место у многих производителей — софт для группового управления. Видел как автономные мобильные роботы одной известной марки вставали в ступор при одновременном изменении маршрутов более чем для 10 единиц техники. У китайских аналогов ситуация получше — у ООО Гуанчжоу Колесо Мудрости в последней версии ПО есть интересная функция динамического перераспределения заданий, но она требует тонкой настройки под каждый объект.

Месяц назад внедряли их систему на лакокрасочном производстве — роботы возили сырьё между цехами. Столкнулись с тем, что алгоритмы объезда препятствий не учитывали ?мёртвые зоны? у поворотов. Пришлось вносить изменения в карту маршрутов, хотя изначально обещали автономное построение путей. Вывод: никогда не верьте маркетинговым заявлениям про 100% самостоятельность техники.

Отдельная головная боль — интеграция с WMS. Большинство российских складских систем не заточены под работу с API роботизированных платформ. Приходится либо уговаривать заказчика менять софт, либо писать костыли. Кстати, на zhlun.ru недавно появился модуль для 1С — интересно, насколько он действительно рабочий, а не сделан для галочки.

Что в перспективе?

Если говорить о трендах, то вижу постепенный отказ от проводных решений даже для тяжёлой техники. Те же тяжёлые беспилотные транспортные средства теперь часто работают на беспроводной зарядке — это снимает массу проблем с инфраструктурой. Упомянутая компания как раз анонсировала такие станции для своих моделей грузоподъёмностью до 5 тонн.

Но главный прорыв будет не в hardware, а в системах принятия решений. Сейчас тестируем прототип, который самостоятельно перераспределяет задачи между роботами при простое одного из них. Пока работает криво — техника пытается ?оптимизировать? маршруты, создавая пробки в узких местах. Видимо, придётся ждать следующего поколения процессоров.

В целом же отрасль движется к тому, что скоро даже средние предприятия смогут позволить себе рои из 3-5 мобильных роботов. Осталось решить проблему с кадрами — найти инженера, который понимает и в мехатронике, и в логистике, сейчас почти нереально. Может, лет через пять ИИ заменит и этих специалистов, но пока что живём за счёт энтузиастов вроде меня.