La Unidad de Medición Inercial (IMU) es la base de varios sistemas móviles, incluidos robots industriales, robots humanoides, vehículos aéreos no tripulados (UAV) y sistemas inmersivos de realidad mixta. Aunque cada aplicación tiene diferentes requisitos específicos para estos sistemas, los diseñadores siempre enfrentan un desafío: proporcionar datos de movimiento y dirección en tiempo real cada vez más precisos para aplicaciones como los robots móviles autónomos (AMR).
Este artículo analiza brevemente los diversos desafíos únicos que enfrenta el posicionamiento AMR. Luego, presente las IMU avanzadas de Analog Devices y demuestre cómo usarlas en entornos interiores con cobertura del sistema de posicionamiento global (GPS) para abordar estos desafíos, mientras extrae lecciones del uso más amplio en varios dominios.
¿Por qué el posicionamiento es un desafío para los desarrolladores de AMR?
La AMR es crucial para la productividad de las fábricas y almacenes inteligentes, ya que ayuda a simplificar el flujo de materiales, reducir el desperdicio y mejorar la utilización. Garantizar el posicionamiento preciso de los RAM dentro de las instalaciones es la clave del éxito. En instalaciones especialmente construidas, la dificultad de localizar la RAM se puede aliviar colocando cuidadosamente objetivos (marcadores de referencia) u optimizando el diseño, pero la mayoría de las RAM se encuentran en instalaciones tradicionales. En estas instalaciones, la iluminación en constante cambio, las superficies reflectantes y las formas geométricas complejas se combinan para dificultar el posicionamiento.
Además, la falta de una infraestructura unificada, como anchos de canales estandarizados o marcas en el suelo predecibles, significa que los robots deben enfrentarse a tareas de navegación y cartografía más complejas.
La naturaleza del entorno de navegación presenta dos desafíos operativos principales. uno
En primer lugar, los robots deben realizar una planificación de ruta eficiente para determinar la ruta óptima a través del entorno en función de las condiciones actuales.
En segundo lugar, los robots deben poder localizar con precisión y actualizar continuamente su posición y dirección en tiempo real durante su movimiento.
En entornos interiores sin cobertura GPS, estos dos objetivos deben depender completamente de las capacidades de detección a bordo y los recursos informáticos para lograrlos.
Para abordar estos desafíos, AMR emplea una combinación de varias formas de sensores. El sistema de percepción visual, que incluye cámaras, detección y alcance de luz (LiDAR) y radar, puede proporcionar datos ambientales valiosos. Por ejemplo, los sistemas de odómetro, como los codificadores de ruedas y las unidades de medición inercial (IMU), rastrean directamente el movimiento de los robots en función de su movimiento. Aunque cada tipo de sensor tiene ventajas únicas: algunos son buenos para la detección de largo alcance, mientras que otros son buenos para la detección precisa, cada tipo también tiene sus propias limitaciones. A través de una combinación inteligente, AMR puede lograr la redundancia y el rango de cobertura requeridos, manteniendo así la precisión en condiciones dinámicas impredecibles.