No interior de uma fábrica, o sinal de satélite que orienta um veículo numa rua não está disponível. Os telhados, as estruturas de aço e as estantes bloqueiam-no; no entanto, as máquinas no chão de fábrica precisam, ainda assim, de saber como se estão a mover: quanto um chassis rodou, se um mastro se está a inclinar sob carga, como está orientado o corpo de um robô ao alcançar uma peça. Esses dados têm de provir de sensores integrados e têm de se manter estáveis ao longo de todo o turno. A nossa IMU MEMS de alta precisão CHCNAV CI-710 foi concebida para essa função.
Detecção de movimento em locais onde os sinais de satélite não chegam
Os AGVs e os robôs industriais modernos dependem de um feedback preciso sobre o movimento e a atitude como parte integrante dos seus sistemas de navegação e controlo, para operarem com segurança e eficiência em ambientes onde os sinais de posicionamento externos são limitados ou inexistentes. Ao contrário dos veículos autónomos ao ar livre, as máquinas em ambientes interiores têm de navegar em torno de estantes, equipamentos e obstáculos em movimento, mantendo ao mesmo tempo uma orientação estável durante as tarefas de aceleração, viragem, elevação e manipulação.
Uma IMU industrial fornece a referência de movimento contínua necessária ao controlador do veículo para compreender as alterações de movimento a curto prazo e manter um controlo estável ao longo de todo o ciclo de produção.
No caso dos veículos e robôs industriais, a manutenção de uma referência de movimento fiável depende da capacidade da IMU para minimizar o desvio, compensar as variações de temperatura e fornecer dados a alta frequência para o controlo em tempo real.
Como o CI-710 apoia o controlo de movimento industrial
O CI-710 é uma unidade de medição inercial MEMS com 6 graus de liberdade. Fornece dados relativos à taxa angular nos três eixos, à aceleração nos três eixos e à temperatura, e um algoritmo VRU incorporado transforma esses dados no rolamento e na inclinação do veículo. Num ambiente fabril, é isto que permite que um AGV acompanhe a distância que percorreu entre dois pontos de referência, que um empilhador detete que o seu mastro está a inclinar-se e que um robô de inspeção conheça a orientação do seu próprio corpo antes de o sistema de visão interpretar o que vê. Nada disto depende de uma localização por satélite, o que o torna utilizável em ambientes fechados.
A IMU MEMS industrial de alta precisão CHCNAV CI-710, concebida para veículos guiados automaticamente (AGVs), robôs industriais e equipamento industrial autónomo, proporciona deteção precisa de movimento, medição de atitude e dados inerciais em tempo real em ambientes sem cobertura GNSS.
Instabilidade de polarização e calibração a todas as temperaturas
Dois parâmetros determinam se uma IMU industrial é capaz de manter um circuito de controlo. O primeiro é a instabilidade do desvio do giroscópio, e a calibração do conjunto multissensor reduz o valor do CI-710 para 0,5°/h. O segundo é o que acontece a esse valor quando a temperatura varia. Cada unidade é calibrada numa plataforma giratória em toda a gama de funcionamento, de -40 °C a +85 °C, compensando o desvio, o fator de escala, a não linearidade e o erro de acoplamento cruzado. Uma oficina que está fria no início de um turno e quente a meio da tarde não faz com que o sensor perca a calibração, pelo que o sistema de controlo acompanha a máquina em vez de corrigir o desvio térmico.
Saída de 1000 Hz para equipamento de alta dinâmica
As máquinas rápidas precisam de dados rápidos. O CI-710 comunica através de uma porta diferencial RS422 a uma velocidade de até 1500 Kbps e pode ser configurado para transmitir dados de movimento em bruto a 1000 Hz. A essa velocidade, uma alteração na atitude chega ao controlador no espaço de um ou dois milissegundos, o que é essencial para o controlo de movimento em circuito fechado num AMR de alta velocidade, num robô de triagem ou numa grua automatizada de grande porte. Uma amostragem demasiado lenta traduz-se na linha de produção em oscilações num percurso reto, ultrapassagem ao sair de uma curva ou num palete colocado com um desvio de alguns centímetros.
Referência única para LiDAR, visão e GNSS
Poucas plataformas de automatização funcionam com um único sensor. O LiDAR, as câmaras e, quando é necessária a operação ao ar livre, o GNSS podem todos alimentar o mesmo estimador, e a fusão destes dados depende, em grande parte, da concordância dos seus carimbos de data e hora. A sincronização 1PPS integrada alinha a saída do CI-710 a segundos inteiros e proporciona a cada fluxo de dados uma referência comum. Isso elimina grande parte do trabalho de integração no mapeamento SLAM dentro de instalações, na medição automatizada de instalações e em linhas de produção com vários robôs, onde alguns milissegundos de erro de temporização se traduzem em centímetros de erro de posição.
Redundância para operações industriais
O CI-710 integra vários giroscópios e acelerómetros, em vez de um único par, pelo que a transmissão de dados continua mesmo que um sensor avarie, o que é importante numa linha que funciona 24 horas por dia. Foi concebido para continuar a funcionar apesar das vibrações, dos choques e dos impactos de carga de uma unidade em funcionamento. A caixa é compacta e padronizada e a interface RS422 é uma das que os controladores industriais convencionais já suportam, pelo que a integração é uma questão de ligações e protocolos, em vez de um projeto de desenvolvimento.
Onde o CI-710 se integra no chão de fábrica
Cenários de aplicação da IMU industrial CHCNAV CI-710, incluindo máquinas de limpeza autónomas, robôs de entrega autónomos, empilhadores inteligentes para armazéns e manipuladores robóticos para fábricas.
Enquanto camada dedicada de deteção inercial no âmbito de um sistema autónomo, o CI-710 fornece os dados de atitude e movimento que servem de base a uma variedade de aplicações industriais, incluindo:
AGVs e robôs móveis autónomos: feedback de movimento e orientação em áreas de armazéns e oficinas sem cobertura de satélite.
Robôs de inspeção e manipuladores robóticos: dados em tempo real sobre a rotação e a inclinação para uma preensão e inspeção precisas.
Mapeamento SLAM no interior das instalações e levantamento automatizado das instalações.
Empilhadores inteligentes de armazém e gruas portuárias automatizadas: monitorização da atitude em condições de vento e cargas pesadas.
Sistemas de transportadores dinâmicos e veículos de transporte industrial não tripulados.
No caso dos AGVs e dos robôs industriais, o CI-710 funciona como um componente essencial de deteção de movimento, fornecendo os dados de atitude e movimento necessários para a navegação autónoma, o posicionamento robótico e o controlo em tempo real.
A CHC Navigation (CHCNAV) desenvolve soluções avançadas de cartografia, navegação e posicionamento concebidas para aumentar a produtividade e a eficiência. Atuando em setores como o geoespacial, a agricultura, o controlo de máquinas e a autonomia, a CHCNAV fornece tecnologias inovadoras que capacitam os profissionais e impulsionam o avanço do setor. Com uma presença global em mais de 140 países e uma equipa de mais de 2 200 profissionais, a CHC Navigation é reconhecida como líder no setor geoespacial e não só. Para mais informações sobre a CHC Navigation [300627.SZ], visite: https://navigation.chcnav.com/about/overview
