AGV技術(shù)詳解-Kiva機(jī)器人的獨(dú)特設(shè)計(jì)

AGVKiva7Kiva。如今，倉(cāng)儲(chǔ)物流已經(jīng)成為機(jī)器人應(yīng)用最大的市場(chǎng)之一。在諸多物流機(jī)器人解7Kiva。成千上萬的Kiva機(jī)器人早已投入使用，以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工的效率、更低的本錢和錯(cuò)誤率，晝夜不停地處理客戶的海量包裹。Kiva巨大成功的核心--Kiva機(jī)器人，出于商業(yè)保密考慮，始終鮮有曝光，支撐其強(qiáng)大性能的軟硬件、構(gòu)造設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)我們無從知曉。然而，風(fēng)投公司BoltBenEinsteinKivapo在公司的博客上。從其中的細(xì)節(jié)里，我們能看到Kiva工程師大量工程思維和閱歷的結(jié)晶。10厘米。Kiva機(jī)器人做的事情聽上去很簡(jiǎn)潔。但你要意識(shí)到，一個(gè)貨架往往裝著重達(dá)臺(tái)機(jī)器人假設(shè)發(fā)生碰撞，把貨架摔倒，造成的損失都將是巨大的。Kiva機(jī)器人如何做到如此牢靠？下面就讓我們跟著BenEinstein一邊拆，一邊看。系統(tǒng)架構(gòu)和機(jī)械構(gòu)造從外面看，Kiva機(jī)器人外殼的每一側(cè)都有紅外傳感陣列，以及氣動(dòng)保險(xiǎn)杠，用于檢測(cè)和緩沖碰撞。外殼上還有充電接口和一系列狀態(tài)指示燈。Kiva機(jī)器人有三個(gè)獨(dú)立的自由度：兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，加上一個(gè)用于起重的旋剪式升降臺(tái)，Kiva的這種利用輪子的構(gòu)造明顯更加簡(jiǎn)潔牢靠。圖：KivaX形托盤起重構(gòu)造托盤的頂部是一些厚實(shí)的X形鋁鑄件，這些鑄件全部使用319號(hào)括汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵等設(shè)備中大量使用。左：翻開外殼后看到的Kiva內(nèi)側(cè)構(gòu)造。圖中可以看到外殼上的紅外陣列，無線模塊，起重構(gòu)造和起重電機(jī)。右：Kiva俯視圖?？梢钥吹狡鹬貥?gòu)造和電池。每一個(gè)紅外傳感器都配有獨(dú)立的濾波芯片，通過串口總線通訊。在圖中你可鉛蓄電池。材料真空塑形。在其上有大量二次Kiva外殼既簡(jiǎn)潔又造價(jià)昂揚(yáng)，版本估量會(huì)承受全注塑構(gòu)造。碰撞傳感器對(duì)于像Kiva這種大塊的流線型外殼而言，做傳統(tǒng)的一體化碰撞傳感器是格外困難的。Kiva的工程師們找到了一個(gè)格外聰明的低本錢解決方案：用乙烯/橡停頓全部運(yùn)動(dòng)。上圖右邊的黑盒子用于檢測(cè)壓力信號(hào)和全部紅外傳感器的信號(hào)，以簡(jiǎn)化與主把握器的協(xié)議和接線。升降機(jī)構(gòu)Pittman3N*M1KW的堵轉(zhuǎn)功率。電機(jī)輸出軸25:1Brother72rpm46N*M的扭矩。這款齒輪箱1000美金，想必大量訂貨的話會(huì)廉價(jià)不少。底盤和驅(qū)動(dòng)輪把升降構(gòu)造拆下來后，我們可以把機(jī)器人翻個(gè)底朝天來看一看其底盤上的驅(qū)旋轉(zhuǎn)的差分構(gòu)造。U形夾銷連接，319合金，以及先鑄造機(jī)驅(qū)動(dòng)器的巨型MOSFET。這種構(gòu)造可以自然地利用底盤來以獲得最大的散熱效率。U型夾銷，底盤上的散熱片。電子元件Kiva機(jī)器人身上這三個(gè)大功率電機(jī)和一身的傳感器長(zhǎng)時(shí)間牢靠地工作，電子設(shè)備的設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的一環(huán)。電池模塊電池的線束，充電口〔頂視圖和側(cè)視圖〕整個(gè)系統(tǒng)的能源來自于四個(gè)串聯(lián)的12V，28Ah當(dāng)電量過低時(shí)，機(jī)器人會(huì)自動(dòng)脫離中心把握器的指令，并自行回到充電站充電。充電站的設(shè)計(jì)留有很大空間裕度，保證機(jī)器人能夠正常充上電。攝像頭和成像模塊朝上和網(wǎng)下看的攝像頭。兩個(gè)都安裝于滾珠絲杠內(nèi)部。置于升降機(jī)構(gòu)內(nèi)部的Kiva2D條形碼，另一個(gè)向上看貨架的底部。每個(gè)攝像頭都配備6個(gè)紅色LED多媒體處理器，通過高速串口獵取數(shù)據(jù)，進(jìn)展數(shù)據(jù)矩陣檢測(cè)。主板和子板統(tǒng)籌全局的是上圖中的主規(guī)律模塊。電機(jī)驅(qū)動(dòng)板由電池的48VDC供電；規(guī)律〔BLDC〕的驅(qū)動(dòng)個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)都配有電流傳感器〔注：所以很可能是FOC把握，編碼器以及6個(gè)單元、緊急制動(dòng)、連接紅外/壓力傳感器、電源治理和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功能，大大減輕了主板的壓力。MCU32位，400MHzFreescaleMPC5123，很可能運(yùn)PowerPCLinuxMircelKSZ8993切換。整個(gè)機(jī)器人唯一一個(gè)現(xiàn)成的電子元件是通信模塊：SoekrisEngineeringNet4526WinstronNeWebCM9無線模塊，通過以太網(wǎng)和主板連接。堪稱神器的升降模塊Kiva不過五個(gè)厘米，而Kiva定制的這款外徑到達(dá)了28厘米，而且是空心，內(nèi)螺紋構(gòu)造外殼在旋轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)側(cè)與滾珠接觸，外側(cè)與升降電機(jī)通過齒輪連接。依據(jù)工藝簡(jiǎn)潔度，整個(gè)升降構(gòu)造的本錢估量在1000美金左右。KivaSystems是少數(shù)幾家能夠?qū)⒑?jiǎn)潔的硬件和軟件奇異地集成到一個(gè)無縫解KivaS