Automatizarea Robotizată pentru Manipularea Bunurilor Fragile

Automatizarea robotizată este de obicei evaluată după viteză și forță, dar manipularea bunurilor fragile inversează prioritatea: succesul înseamnă aplicarea exact a forței și controlului necesar pentru a muta un articol fără să-l spargă, într-un ritm care încă are sens economic. Sticlăria, ceramica, electronicele și bunurile ambalate delicate necesită fiecare o combinație diferită de senzori, control al forței și design de gripper.

Picking-ul robotizat industrial standard optimizează timpul de ciclu pentru o sarcină utilă cunoscută, durabilă. Manipularea bunurilor fragile introduce o a doua constrângere care concurează direct cu viteza: orice accelerație, forță de prindere sau înălțime de cădere peste pragul de toleranță al articolului provoacă deteriorare care poate să nu fie vizibilă până când clientul deschide pachetul. Acest lucru face din automatizarea bunurilor fragile o problemă de control al forței și mișcării la fel de mult ca o problemă de pick-and-place.

• Senzor de forță-cuplu la încheietură — feedback în timp real care permite robotului să detecteze rezistența și să ajusteze forța de prindere înainte ca aceasta să depășească un prag de deteriorare, în loc să aplice o forță fixă predeterminată.
• Gripper soft și conform — materiale care distribuie presiunea de contact pe o suprafață mai largă decât degetele rigide, reducând stresul de sarcină punctuală asupra articolelor delicate.
• Modelarea profilului de mișcare — planificarea traiectoriei care limitează accelerația și „jerk"-ul (rata de schimbare a accelerației) în timpul transportului, deoarece mișcările bruște deteriorează articolele fragile chiar și atunci când forța de prindere este corectă.
• Plasare ghidată prin vision — camere care verifică spațiul liber și orientarea în siguranță înainte de plasarea finală, prevenind deteriorarea prin coliziune la depunere, nu doar la prindere.

Nu toate deteriorările articolelor fragile provin din punctul de pick robotizat. Deteriorarea introdusă în timpul transportului din amonte, în timpul presiunii de ambalare sau în tranzit după ce părăsește facilitatea ar trebui clasificată separat de deteriorarea din manipularea robotizată, deoarece confundarea acestora duce la reluarea inutilă a unei strategii de prindere care funcționează corect, atunci când defecțiunea reală se află în altă parte a procesului. Facilitățile ar trebui să urmărească locația și cauza deteriorării cu suficientă granularitate pentru a distinge aceste surse.

Demonstrațiile furnizorilor pentru robotica de manipulare fragilă folosesc adesea articole-eșantion în cel mai bun caz. Facilitățile ar trebui să valideze performanța folosind propria gamă reală de produse, inclusiv cele mai delicate articole din catalog și orice articole cu distribuție neregulată a greutății, deoarece un gripper calibrat pentru un set de test uniform poate eșua totuși imprevizibil pe un articol cu centrul de masă decentrat sau o secțiune de perete neobișnuit de subțire.

Încetinirea profilurilor de mișcare reduce deteriorarea, dar reduce și throughput-ul, așa că facilitățile au nevoie de un model explicit de cost care compară costul unei unități deteriorate — înlocuire, procesare retur, bunăvoința clientului — cu costul de throughput al unui profil de mișcare mai conservator. Acest compromis ar trebui revizuit ori de câte ori mixul de produse se schimbă semnificativ, deoarece un profil de mișcare calibrat pentru un nivel de fragilitate poate fi inutil de lent, sau periculos de rapid, pentru un mix diferit.