Antecedentes técnicos: desafios de segurança em áreas de prateleira de alta densidade
Como a área com a maior taxa de utilização do espaço de armazenamento, a área de prateleira de alta densidade geralmente tem uma largura do canal de apenas 1,5-2,5 metros, o espaçamento da prateleira é inferior a 1 metro e a altura do empilhamento de carga pode atingir mais de 10 metros. Este ambiente apresenta três desafios principais para o manuseio de equipamentos:
Restrições espaciais: os caminhões de paletes tradicionais são propensos a arranhões ou colisões ao passar pelas lacunas entre as prateleiras devido à sua falta de percepção ambiental.
Interferência dinâmica: fatores como o leve deslocamento do empilhamento de prateleira e a vibração das operações de empilhadeira podem alterar as condições de passagem em tempo real do canal.
Equilíbrio entre eficiência e segurança: enquanto buscam alta taxa de transferência, é necessário evitar o risco de cair a carga devido à aceleração súbita ou à frenagem súbita.
A introdução da tecnologia LIDAR fornece a possibilidade de resolver os problemas acima. Ao construir um modelo ambiental tridimensional, os caminhões de paletes elétricos podem obter reconhecimento de obstáculos e planejamento de caminhos com precisão em nível de milímetro, melhorando fundamentalmente a segurança das operações em áreas de prateleira de alta densidade.
Análise técnica: como o Lidar permite o controle de aceleração dinâmica
1. Percepção ambiental: Construindo uma barreira de segurança tridimensional
O LIDAR gera dados de nuvem de ponto tridimensional em tempo real da área de prateleira, emitindo vigas a laser e medindo a diferença de tempo da luz refletida. Os dados contêm as seguintes informações importantes:
Posição da prateleira: identifique com precisão a posição e o ângulo de inclinação das colunas e vigas da prateleira com um erro inferior a 5 mm.
Largura do corredor: Calcule dinamicamente a distância em tempo real entre o veículo e as prateleiras de ambos os lados com um erro inferior a 1 cm.
Identificação de obstáculos: distinguir entre obstáculos estáticos (como prateleiras) e obstáculos dinâmicos (como pedestres e empilhadeiras) e prever suas trajetórias de movimento.
2. Curva de aceleração dinâmica: evolução de linear para adaptativo
A curva de aceleração dos caminhões de paletes tradicionais é geralmente uma inclinação fixa, difícil de se adaptar a ambientes complexos. A adição de Lidar permite que o controle de aceleração entre no estágio adaptativo:
Etapa inicial: o veículo começa a uma velocidade constante de 2 km/h, e o Lidar varre a lacuna de prateleira a 5 metros na frente.
Ajuste do estágio intermediário: Quando a largura do canal muda, o sistema ajusta dinamicamente a inclinação da aceleração de acordo com a distância restante e a largura do espaço. Por exemplo, se o canal se estreitar para 1,8 metros a 10 metros à frente, o sistema reduzirá a aceleração com 2 segundos de antecedência para garantir que o veículo passe a uma velocidade segura.
Encontro final: Quando a lacuna entre as prateleiras é de 1 metro, o sistema entra no modo de controle fino e controla a flutuação da velocidade dentro de ± 0,1km/h através do algoritmo PID.
3. Colaboração multimodal: melhorando a adaptabilidade a cenários complexos
O Lidar não funciona isoladamente, mas forma a colaboração com outros sensores do veículo:
Sistema de navegação inercial (INS): fornece dados de postura de veículo e estado de movimento para ajudar o Lidar na correção da distorção na nuvem de pontos.
Sensor visual: identifique rótulos nas prateleiras (como códigos de barras e códigos QR) para verificar a precisão dos dados do LIDAR.
Sensor ultrassônico: fornece detecção suplementar em pontos cegos Lidar (como a parte inferior da prateleira).
Aplicação de cenário: verificação da teoria para a prática
1. Cenário típico 1: Evitação estreita de obstáculos do canal
Em um canal com uma largura de apenas 2 metros, o Lidar pode detectar uma ligeira inclinação da coluna de prateleira 15 metros de antecedência (como devido ao empilhamento desigual de mercadorias). O sistema atinge a passagem segura pelas seguintes etapas:
Fase de aviso: Quando o ângulo de inclinação da coluna excede 2 °, o programa de desaceleração é acionado para reduzir a aceleração em 50%.
Planejamento do caminho: De acordo com a direção da inclinação e a largura do veículo, a trajetória de direção é ajustada dinamicamente para garantir que os pneus e as prateleiras mantenham uma distância segura de 20 cm.
Correção de feedback: Se o veículo se desviar do caminho planejado devido à inércia, o radar a laser ajusta o ângulo de direção em tempo real para evitar o contato com a prateleira.
2. Cenário típico 2: Evitação dinâmica de obstáculos
Quando a empilhadeira sai por trás da prateleira, o radar a laser pode identificar sua trajetória de movimento com 8 segundos de antecedência. O sistema adota as seguintes estratégias:
Desaceleração preditiva: de acordo com a velocidade da empilhadeira e a posição atual do veículo, a distância segura é calculada e o programa de desaceleração é iniciado com 3 segundos de antecedência.
Evitação cooperativa: se a empilhadeira e o veículo tiverem um caminho que se cruzam, o sistema coopera com a empilhadeira através do módulo de comunicação do veículo (como o Wi-Fi 6) para dar prioridade à empilhadeira para concluir a prevenção.
Freação de emergência: quando a distância do obstáculo é inferior a 0,5 metros, o sistema de freio eletromagnético é acionado para interromper completamente o veículo dentro de 0,3 segundos.
3. Cenário típico 3: Monitoramento de deslocamento da prateleira
O LIDAR pode monitorar o ligeiro deslocamento de colunas de prateleira em tempo real (como causado pela subsidência do solo). Quando o deslocamento excede 5 mm, o sistema toma as seguintes medidas:
Avaliação de risco: combine parâmetros da estrutura da prateleira e peso de carga para calcular o impacto do deslocamento no tráfego do canal.
Reconstrução do caminho: Se o deslocamento faz com que a largura do canal diminua, o sistema ajusta automaticamente a curva de aceleração para reduzir a flutuação da velocidade quando o veículo passa.
Notificação de Aviso antecipado: O alarme de deslocamento é enviado de maneira síncrona através da tela de bordo e do Sistema de Gerenciamento de Warehouse (WMS) para levar os gerentes a verificar a estabilidade da prateleira.
Valor da indústria: melhoria abrangente da segurança para a eficiência
1. Benefícios de segurança
Taxa reduzida de acidentes: Depois que um armazém de comércio eletrônico aplicou essa tecnologia, os acidentes de colisão entre caminhões de paletes e prateleiras diminuíram 90%e a taxa de danos de carga caiu para menos de 0,1%.
Proteção do pessoal: Através da função dinâmica de prevenção de obstáculos, os incidentes de conflito entre pessoal e veículos foram reduzidos em 85%, melhorando significativamente a segurança das operações de armazenamento.
2. Melhoria de eficiência
Utilização aprimorada do canal: o controle de aceleração adaptável aumenta a velocidade média dos veículos em canais complexos em 30%, mantendo um registro de colisão zero.
Eficiência de carregamento e descarregamento otimizado: reduza o tempo de inatividade causado por acidentes e aumente a taxa de transferência média diária de um único caminhão de paletes em 20%.
3. Conformidade aprimorada
A aplicação da tecnologia LIDAR permite caminhões de paletes elétricos Para atender ao padrão ISO 3691-5 para desempenho de segurança de veículos industriais, ajudando as empresas a aprovar a certificação internacional e expandir os mercados globais.
