AMR 3.0: Cómo el LiDAR está impulsando el futuro de la robótica

En las dos últimas décadas se han producido enormes avances en las capacidades de la robótica AMR. Una de las claves de las tecnologías de rendimiento es la capacidad de los AMR (robots móviles autónomos) para percibir su entorno y reaccionar dinámicamente ante él, lo que permite una mayor variedad de aplicaciones con un tiempo de puesta en marcha mínimo y bajos costes. Gracias a LiDAR 3Destamos empezando a ver la tercera revolución de los robots AMR, que son inteligentes, adaptables y rentables para el almacén moderno.

Estos avances en los robots AMR llegan en el momento justo para satisfacer una necesidad crítica de automatización dentro de logística y de la cadena de suministro.. Con las ventas del comercio electrónico por las nubes desde el comienzo de la pandemia y un mercado laboral ajustado, los centros de distribución y los almacenes se enfrentan al reto de gestionar envíos récord con menos personas para hacer el trabajo. Sin embargo, más del 80% de los almacenes no tienen ningún tipo de automatización. Y los almacenes que tienen tienen automatización suelen utilizar tecnologías anticuadas que requieren una infraestructura amplia y rígida que no puede adaptarse fácilmente a los rápidos cambios de los requisitos empresariales.

En esta entrada del blog, repasaremos el pasado, el presente y el futuro de la navegación y la percepción AMR, y lo que significa para el sector de la manipulación de materiales.

AMR 1.0 - El pasado

En el pasado, las instalaciones industriales utilizaban principalmente robots conocidos como vehículos de guiado automático o AGV. Estos primeros robots se desplazaban por un almacén o centro de distribución siguiendo una trayectoria fija mediante una serie de métodos diferentes, como cintas, códigos QR, cables, etc. Los primeros AMR podían desplazarse y navegar por una trayectoria fija, pero apenas percibían el entorno que les rodeaba. El LiDAR se utilizaba a veces con fines puramente de seguridad. 

Esta primera revolución de robots AMR (la llamaremos AMR 1.0) sigue utilizándose hoy en día en muchas operaciones logísticas, pero plantea algunos problemas importantes. Por un lado, los robots AMR 1.0 requieren una infraestructura rígida y una trayectoria claramente definida para poder navegar por el almacén. Esto hace que la adaptación de una instalación existente o la creación de un nuevo espacio para hacer frente a los aumentos de volumen de los envíos lleve mucho tiempo. Además, como los robots no pueden "ver" nada, pueden convertirse fácilmente en un peligro para la seguridad en el trabajo, por ejemplo, al chocar con las personas.  

Los usuarios cuyos robots entran mayoritariamente en esta categoría deberían considerar seriamente la posibilidad de actualizarse a generaciones más seguras y eficientes de robots AMR. 

AMR 2.0 - El estado actual 

Con la adición de la detección LiDAR 2D, la actual generación de robots AMR (AMR 2.0) es capaz de realizar una navegación de características naturales mediante la localización y el mapeo simultáneos (SLAM). Esto permite una navegación libre, pero debido a la naturaleza de un solo plano de detección en 2D, el robot debe utilizar múltiples sensores o sufrirá puntos ciegos. Estos robots AMR ofrecen ya importantes ventajas respecto a la generación anterior: tienen mayor conciencia de la seguridad y pueden moverse con más libertad dentro de su entorno.

Sin embargo, sigue habiendo algunas limitaciones. Por ejemplo, el LiDAR 2D puede detectar prácticamente cualquier cosa que esté directamente delante del robot, pero los objetos de perfil bajo en el suelo (como un 2×4 perdido) pueden ser casi imposibles de detectar. El sistema de percepción también puede pasar por alto los estantes superiores que están desalineados, lo que hace que el robot se estrelle. Además, los robots AMR 2.0 tienen una capacidad de decisión limitada. Por ejemplo, el robot puede ver una caja en su camino y detenerse, pero será incapaz de tomar una decisión sobre qué hacer a continuación. 

AMR 3.0 - La nueva generación 

Por último, la próxima generación emergente de robots AMR está impulsada por el LiDAR 3D. Impulsado por el mercado de la automoción y los avances en la tecnología LiDAR para los coches de autoconducción, el coste de la tecnología de detección LiDAR 3D está bajando y se está haciendo más accesible a los mercados industriales. Los proveedores de AMR ahora pueden añadir una verdadera percepción virtual en 3D alrededor de sus AMR. Estos robots no sólo pueden realizar una navegación con características naturales, sino que también pueden ver los objetos/peligros potenciales que les rodean y tienen la inteligencia para evitar el obstáculo y elegir un camino mejor en su lugar. La percepción 3D también permite la detección de acantilados, lo que permite al AMR percibir la cornisa de un muelle de carga para evitar caer por el borde. 

Además, con 3D LiDAR, si varios robots navegan por la misma zona, pueden tomar decisiones más inteligentes y eficientes, como elegir un camino diferente en lugar de detenerse y esperar a que pase el otro robot, lo que aumenta tanto la eficiencia como la seguridad. El LiDAR 3D permite identificar y clasificar los objetos con precisión en todo momento y tomar decisiones inteligentes en función de lo que sea el objeto: si es otro robot o vehículo, un trabajador humano o un objeto diverso que se haya caído al suelo en la trayectoria del robot. Esto también permite un flujo continuo de productividad al reducir el tiempo de ineficacia del robot (es decir, el tiempo que pasa parado/esperando a que se muevan los obstáculos).  

Dado que los robots son realmente autónomos en su navegación y en la evitación de colisiones, un usuario puede, literalmente, dejar caer estos AMR en un espacio y ponerse en marcha, sin apenas tiempo de preparación y con un coste muy reducido. Estos sensores LiDAR 3D de última generación también pueden funcionar tanto en interiores como en exteriores, lo que abre nuevas oportunidades para las aplicaciones AMR. 

Conclusión 

La necesidad de robots más inteligentes y eficientes está aquí, y los avances del LiDAR 3D han convergido en el momento justo de la historia para satisfacer esta demanda. Al adoptar la última tecnología de detección, los proveedores de robots pueden resolver muchos de los retos a los que se enfrentan hoy en día los centros de almacenamiento y distribución. Los robots de última generación pueden ayudar a aliviar la escasez de mano de obra, aumentar la eficiencia y permitir una implementación más rápida y flexibilidad para las demandas siempre cambiantes de los consumidores. Para más información, visite www.Quanergy.com.