Un robot o vehículo AGV es un innovador sistema de Vehículos de Guiado Automático que circulan autónomos y se desplazan sin conductor por rutas o caminos que previamente han sido definidos. Los vehículos AGV pueden tener mayor grado de inteligencia en función de la aplicación elegida. Por méritos propios, la tecnología de la robótica móvil se han convertido en el presente y el futuro de la Logística 4.0 para las empresas.
A continuación te vamos a mostrar qué es un robot AGV, los diferentes tipos de AGV robots que existen y cómo funcionan en las fábricas.
¿Qué son los robots AGV?
Los robots móviles AGV han sido especialmente diseñados para mejorar el rendimiento de los procesos en el transporte y distribución de materiales en las fábricas y almacenes, y pueden trabajar tanto en interiores como en exteriores. Los robots AMR o AIV, que procede del acrónimo de “Autonomous Intelligent Vehicle”, son la evolución tecnológica de los AGV.
Se caracterizan por ser lo suficientemente inteligentes como para aprender a navegar de modo natural sin sistemas de guiado. En caso de encontrar obstáculos en su camino, son flexibles a la hora de buscar rutas alternativas. En función de las necesidades, pueden tener diferentes tamaños, funcionalidades y características.
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Para qué sirve las aplicaciones de un vehículo AGV
Los vehículos sin conductor son plataformas de desarrollo logísticas diseñadas para realizar trabajos repetitivos de recogida y transporte de palets, cajas en un almacén o fábrica. En realidad son robots colaborativos que pueden llegar a transportar toneladas y son ideales para integrarlos en:
- Soluciones para la distribución y almacenamiento en la logística de un almacén.
- Suministro de material a líneas de ensamblaje de forma autónoma.
- Aplicaciones de sistemas FMS dentro de empresas de fabricación flexibles con diferentes estaciones.
- Carga y descarga de gran cantidad de materiales a distancia sin conductor.
- Integrar un brazo robótico industrial sobre el AGV para que se desplace por las estaciones de una cadena de montaje.
- Favorecen el control de los materiales y la trazabilidad del producto.
- Reducen drásticamente los accidentes laborales mejorando la seguridad en la empresa.
Ventajas de instalar aplicaciones AGV
- Eficiencia en el transporte mejorando el flujo de los materiales y la trazabilidad.
- La optimización del tiempo incide en el aumento de productividad.
- Reducción del coste del proceso.
- Facilidad de integración en entornos de trabajo colaborativos.
- Elimina la intervención de un humano en el transporte interno de materiales.
- Control total de velocidad y precisión en sus movimientos.
- Seguridad. Desplazamiento de cargas seguras que reducen los accidentes laborales y daños en las mercancías.
- Personalización. Programación de softwares a medida para tu proyecto.
Todos estos factores favorecen a que las empresas inviertan en abandonar las tradicionales máquinas operadas por personas por equipos flexibles y dinámicos preparados para la Automatización Industrial.
Características de los vehículos AGV
Los robots AGVs y AIV han sido diseñados para atender las necesidades de la Industria 4.0, trabajando de manera multifuncional integrándose en los sistemas.
Estos dispositivos se componen de un robusto bastidor con ruedas directriz en la parte inferior. El movimiento de traslación lo realiza por medio de una moto-rueda sobre un cojinete coaxial que dispone de un “encoder incremental” para el autocentrado. Un vehículo AGV lleva:
- Sistema de guiado.
- Motor o equipo de potencia y mecánica.
- Batería.
- Sistema de mando y control.
- Sistemas de seguridad
En la parte superior se encuentra la plataforma sobre la que se recoge el material, la cual puede disponer de diferentes accesorios en función de las necesidades (rodillos, contenedor, uñas y soporte para la recogida y transporte de palets, etc…).
Empresas fabricantes de robots móviles AGV en España
En la actualidad el mayor fabricante de AGVs que tenemos en España es Asti Robotics, la empresa de robótica de Burgos dirigida por Verónica Pascual Boé. Esta ingeniería que destaca por su caracter innovador, se ha convertido en la última década en uno de los mayores desarrolladores mundiales de robots móviles liderando el mercado europeo.
Tipos de sistemas de guiado para vehículos AGV
En función de la aplicación en la que el robot va a realizar la tarea, existen diferentes tecnologías que ofrecen alternativas para que el vehículo se guíe y pueda desplazarse con velocidad y precisión en el movimiento. A continuación os mostramos los diferentes tipos de robots con sistema de guiado que existen.
Sistema de guiado inductivo y filoguiado
El sistema filoguiado está compuesto de cables o hilos conductores que se entierran en el suelo a escasos centímetros de la superficie. Este sistema es el más sencillo, aunque limita la flexibilidad de integración ya que únicamente puede desplazarse por el circuito establecido. Se encuentran conectados a un emisor de baja frecuencia que genera campos magnéticos por medio de corriente inductiva.
El “rack de guía” es el término por el que se conoce la señal que reconocen a los sensores instalados en el dispositivo AGV. El sistema filoguiado puede ser combinado con el láser.
Sistema de guiado por visión artificial
Se trata de otro sistema de guiado para los vehículos AGV. Se caracteriza por disponer de cámaras PTX 360º de Visión Artificial Industrial con las que obtiene información de su entorno a través de imágenes digitales. Toma referencia de su posición gracias a que reconoce marcas visuales establecidas.
Sistema de guiado láser por reflectores
Este sistema láser por contorno consiste en un esquema de posiciones en el interior del AGV y un láser que es el encargado de controlar la distancia que existe respecto al conjunto de receptores de la ruta. Este sistema requiere de la instalación en vertical de espejos catadióptricos para el correcto posicionamiento del vehículo ya que son sus puntos de referencia. El equipo está formado por una unidad láser giratoria que realiza barridos realizando una triangulación con la que es capaz de identificar su posición.
Este sistema de posicionamiento destaca por su sencillez a la hora de realizar la instalación y ha evolucionado sustituyéndolo por un sistema GPS de localización.
Sistema de guiado óptico, optoguiado o por puntos magnéticos
Este sistema se guía en su recorrido siguiendo una tira de espejo o banda magnética en el suelo que es detectada por unos sensores de aproximación que pueden ser ópticos o magnéticos. El sistema se llama catadióptrico y a hora de modificar las rutas es más versátil por su sencillez que el filoguiado. También puede ser combinado mediante un láser que reconoce los puntos magnéticos o por rayos ultravioletas.
Mapeado 2D y 3D
La tecnología avanza ofreciendo sistemas flexibles y adaptados para el posicionamiento que permiten no tener que instalar ningún elemento externo. Por medio de cámaras, ultrasonidos y el Sistema LIDAR, el AGV es capaz de realizar mapas virtuales en 2D y en 3D. La puesta en marcha es realmente intuitiva, ya que únicamente hay que llevar manualmente al vehículo por la ruta que queramos que realice.
Sistema operativo del guiado
Un sistema operativo se encarga de procesar las señales de los sensores de guiado por medio de un sistema de comunicación vía radio. Existen diferentes sistemas mediante el cual el robot recibe las ordenes de trabajo. La más habitual es mediante comunicación Wireless 802.11g y la de Banda Ancha (433 MHz, 868 MHz), la cual se utiliza en situaciones de mayor dificultad para la recepción de la señal.
Los sistemas tradicionales de guiado continuamente se están innovando gracias a la integración de nuevas tecnologías aplicadas:
- Sistemas GPS.
- Edometría mecánica o visual para la navegación.
- Sistemas de localización SLAM o por RFPD.
Partes y componentes de un sistema automático de mando y control
Hace referencia al equipo mediante el cual recibe órdenes por medio de transmisión de datos. Puede ser de manera semiautomática o manual.
- Host. Es el encargado de realizar las órdenes de trabajo en función del sistema de gestión de la empresa (ERP o WMS).
- Gestor de órdenes. Recepciona las ordenes emitidas por el sistema e intenta optimizar el pedido del cliente para optimizar el proceso.
- Control de tráfico. Es el encargado de coordinar y lanzar las órdenes de trabajo al vehículo AGV, a la vez que supervisa su correcto funcionamiento.
- AGVs. Es el robot que se encarga de ejecutar las órdenes de trabajo transportando las mercancías a su destino.
Mecánica base de la máquina y potencia
Equipo de potencia y mecánica del AGV dispone de un motor de tracción acoplado a un reductor para controlar el frenado del robot. Es imprescindible calcular la potencia necesaria para desarrollar el trabajo deseado.
Baterías
El sistema de alimentación de los vehículos autónomos es una parte fundamental de esta tecnología ya que puede limitar en cierto modo sus capacidades. Las baterías con las que obtiene energía los vehículos AGV son de:
- Baterías de plomo ácido (se puede ampliar rapidamente)
- Baterías de gel (se puede ampliar rapidamente)
- Baterías de Níquel Cadmio (se puede ampliar rapidamente)
El sistema de carga de la batería puede ser manual, automático, en caliente o carga por indución.
Seguridad
Para que los vehículos sin conductor puedan circular libremente en un almacén o en entornos compartidos con humanos, requieren de sistemas de seguridad efectivos que cumplan con las normas de la CE.
Las empresas de robótica fabricantes de AGVs incorporan escáners láser de seguridad y sensores de proximidad en sus 360º con los que esquivan a los objetos y personas que encuentran en su camino. En caso de detectar a una persona en las inmediaciones de su geometría, en un primer momento reducen la velocidad, y si es necesario, se detienen.
Bumpers
Son sistemas de seguridad adicionales que se utilizan en diferentes aplicaciones y entornos de trabajo. Son complementarios de los anteriores sistemas de seguridad además de los sensores de ultrasonidos que se utilizan en exteriores.
Sistema de control de la carga
Es un sistema que dispone el robot con el que detecta si la carga se encuentra en peligro durante las maniobras.
Sistema de diagnóstico de averías
El desarrollo de la tecnología ha permitido integrar sistemas de control del estado del vehículo AGV. Gracias a ello nos permite realizar un mantenimiento predictivo y preventivo más exacto.
Historia de los robots AGV, los vehículos sin conductor
El origen de su nombre procede del inglés “Automatic Guided Vehicle”, que en castellano significa “Vehículo de Guiado Automático”. En ocasiones las soluciones más innovadoras no llegan a serlo tanto, y este es el caso de los robots AGV. La historia del sistema AGV lo encontramos en 1953, cuando una empresa diseñó un camión remolque sin conductor. Para que el vehículo anduviese enterraron un cable en el suelo de la fábrica creando un campo magnético para guiar al primer robot AGV de la historia.
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