Seguridad garantizada gracias a los robots autónomos móviles

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Seguridad garantizada gracias a los robots autónomos móviles

Por Omar Alejandro Aquino Bolaños, Sales Director para Latinoamérica de MiR

Estar completamente seguro es la característica principal de los robots móviles colaborativos y autónomos (AMR) que trabajan en entornos dinámicos y junto a los humanos. Con una demanda creciente de AMR en todas las industrias, es importante entregar un sistema que no comprometa la seguridad.

 

Cuando se habla de seguridad, es importante distinguir entre las características de los robots que permiten la navegación autónoma y segura en la operación diaria y las funciones de seguridad que se incorporan a los robots para garantizar que los robots siempre estén seguros, incluso si su sistema primario falla.

 

Características de un AMR: las entradas sensoriales de los robots MiR garantizan una navegación segura

 

Para la operación diaria, el patrón de conducción segura de los AMR de MiR está garantizado por un sistema de seguridad multisensor que alimenta los datos en un sofisticado algoritmo de planificación, que le permite al robot saber por dónde se desplaza y que decide si el robot debe ajustar su ruta o hacer una parada segura e inmediata para evitar colisiones.

 

El enfoque de escáner de láser dual más avanzado para navegar y detectar obstáculos en vivo

 

Todos los robots MiR incluyen dos escáneres láser que se colocan en las esquinas frontal y posterior del robot para proporcionar un campo de visión (FoV, por sus siglas en inglés) de 360 ​​grados. Este enfoque de doble láser permite que el robot pueda retroceder de manera segura si encuentra un obstáculo por el que no puede maniobrar, o detectar personas que se acercan por detrás o desde un lado y detenerse o ajustar su rumbo si es necesario. Como primer fabricante de AMR, MiR utiliza la última y más avanzada tecnología de escaneo láser, el SICK microScan 3. Estos escáneres láser con certificación ISO 13849 que cumplen con el estándar de seguridad Categoría 3, Nivel de rendimiento d, tienen un rendimiento significativamente mejor que todos los demás escáneres láser en el mercado. Con el SICK microScan 3, los robots son inmunes a la luz solar y al polvo, que generalmente son obstáculos serios para que los robots naveguen, y la precisión de estos escáneres láser es diez veces mejor que con otros tipos de escáneres láser.

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Dos cámaras 3D para mayor seguridad

 

Los escáneres láser son la parte principal del sistema integral de seguridad y navegación del robot MiR, pero muchas otras características son parte del funcionamiento diario seguro y sin problemas de los robots móviles de MiR.

 

Dos cámaras 3D montadas en la parte frontal del robot proporcionan ayuda de navegación adicional para detectar obstáculos en una altura de 0 - 1,700 mm. Con una vista horizontal de 120°, el robot siempre puede ver obstáculos en su camino. De este modo, las cámaras detectan obstáculos que se encuentran debajo o sobre el campo de visión de los escáneres láser de seguridad. Esto permite a los robots maniobrar con seguridad alrededor de las mesas, por ejemplo, que están por encima del campo de visión del escáner láser pero más cortas que la altura del robot, incluido el módulo superior y la carga. También se pueden evitar otros obstáculos, como armarios o estantes montados en la pared.

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- 2 cámaras 3D

- FoV: detecta objetos de 0 - 1700 mm de altura

- Vista horizontal de 120 °

 

 

Sensores de proximidad para la detección de pies y palets.

 

Como los únicos AMR en el mercado, los robots MiR500 y MiR1000 también están equipados con 24 sensores de proximidad que se colocan en todas las esquinas de los robots y que apuntan hacia el piso. Estos detectan pies y palets que pueden estar debajo del campo de visión de los escáneres láser. Cuando un AMR se desplaza, puede detectar obstáculos frente a él en el piso, los cuales evitará gracias a sus cámaras, pero cuando pasa de quedarse quieto para moverse y girar, los escáneres láser no pueden detectar obstáculos que se colocan solo junto a él y tienen menos de 20 cm de altura, como pies y palets vacíos, y pueden ocurrir situaciones peligrosas. Aquí, los sensores de proximidad de los robots MiR están aplicando más seguridad en situaciones que normalmente no están cubiertas por ningún otro AMR, aunque esto es extremadamente importante para los robots de servicio pesado que pueden hacer mucho daño si conducen sobre un pie.

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- 6 sensores de proximidad en cada esquina

- Detección de pies y palets vacíos.

 

 

Aporte sensorial adicional y un software para mayor seguridad

 

Los sensores adicionales en los robots MiR incluyen acelerómetro y giroscopio para detectar la fuerza de inercia, aceleración y rotación; y codificadores en cada rueda para medir la velocidad para una retroalimentación precisa a los escáneres láser para detectar si el robot se está resbalando, por ejemplo, pisos mojados.

 

Las zonas protectoras del robot dependen de la velocidad del robot. Esto permite que el robot conduzca de manera segura y lenta muy cerca de obstáculos, y se detendrá automáticamente si una persona u obstáculo se acerca a unos pocos centímetros.

 

Finalmente, el robot también se puede programar fácilmente para optimizar la seguridad. En el mapa del robot, las zonas prohibidas se pueden marcar simplemente a través de una PC, teléfono inteligente o tableta. También se pueden programar fácilmente otras instrucciones, como definir rutas preferidas o restringir la velocidad del robot en áreas con mucho tráfico. Todos los robots MiR incluyen una barra de luz distintiva en todos los lados que proporciona señales de color para comunicar su estado a los trabajadores, y también se pueden usar fácilmente señales de sonido, incluidos pitidos, bocinas o cualquier sonido deseado.

 

La seguridad funcional se suma a la confiabilidad de los sistemas de seguridad MiR

 

Los robots móviles autónomos transportan cargas en entornos con colegas humanos sin medidas de seguridad externas. Algunos AMR son pequeños y transportan cargas pequeñas, pero hay un aumento de los AMR de servicio pesado que transportan palets o grandes cargas de hasta +1,000 kg (2,200 lbs). Especialmente este tipo de AMR puede hacer daño si el sistema de seguridad habitual falla por alguna razón. Un ejemplo de una situación potencialmente muy peligrosa podría ser si el controlador del motor realiza un cortocircuito. Si no hay funciones de seguridad adicionales, la AMR podría, por ejemplo, correr a toda velocidad sin la capacidad de detenerse, y esto podría terminar haciendo mucho daño. Este es solo un ejemplo de por qué los AMR deben proporcionar seguridad funcional basada en estándares de seguridad para abordar los riesgos potenciales que no se abordan mediante medidas de diseño inherentemente seguras, como las entradas sensoriales.

 

El nivel de rendimiento requerido para los sistemas de seguridad AMR

 

Todos los sistemas de seguridad están diseñados con la premisa básica de que cualquier sistema tiene la posibilidad de fallar. De acuerdo con el estándar de seguridad más aplicable para los AMR, EN 1525, las funciones de seguridad de los AMR deben diseñarse de acuerdo con el Nivel de rendimiento d - Categoría 3 de EN ISO 13849, que está hecho para evaluar los sistemas de control relacionados con la seguridad. El nivel de rendimiento requerido se decide como parte de una evaluación de riesgos, donde las situaciones peligrosas se clasifican en cinco niveles de rendimiento desde PL "a" (bajo) hasta PL "e" (alto). Cuanto mayor es el riesgo, mayor es la confiabilidad requerida del sistema de seguridad. Cuando un sistema de seguridad es PLd, significa que la probabilidad de falla peligrosa del sistema es >10-7 a >10-6 veces por hora, lo que equivale a menos de una vez en 20 años. La categoría se refiere al tipo de arquitectura de circuito utilizada para lograr un nivel de rendimiento. La categoría 3 significa que tiene una estructura multicanal que siempre puede detectar fallas individuales.

 

Las cuatro funciones; La parada de emergencia, el cambio de campo, la detección de personal y la detección de exceso de velocidad son obligatorios para los AMR y se incorporan a todos los robots MiR. Estas funciones aseguran que los robots se detengan en caso de error, ya que una parada de emergencia quita la energía al variador de potencia si ocurre esta falla.

 

Las cinco funciones de seguridad; el silenciamiento de campo, la velocidad limitada de seguridad, la parada segura protegida, la locomoción y la parada electrónica del sistema están conectados a los riesgos relacionados con la carga y la capacidad, razón por la cual están incorporados en el MiR500 y MiR1000. Estas funciones también son utilizadas activamente por los robots en las operaciones diarias. Por citar un ejemplo, cuando los robots se acoplan a un estante de palets, el silenciamiento de campo se usa para silenciar / reducir el campo de protección; porque normalmente la zona protectora para los robots de servicio pesado es bastante grande para que permanezca segura cerca de las personas, y esto debe ser significativamente más pequeño mientras se conduce dentro de los bastidores. Tan pronto como los robots salen de los bastidores, los campos de protección se reactivan. Del mismo modo, la parada y la locomoción segura y protegida se utilizan en situaciones de carga y descarga para garantizar que los robots no puedan conducir durante la carga / descarga. Cuando finaliza, estas funciones se desactivan y el robot puede desplazarse nuevamente.

 

Siempre considera la seguridad

 

Es crucial que no comprometas la seguridad cuando inviertes en un AMR. Los AMR deben usarse de una manera que siempre sea segura porque colaboran con tus empleados. Por lo tanto, cuando inviertes en un sistema AMR, debes considerar cómo está diseñado el AMR para actuar si, en el peor de los casos, las características de seguridad fallan.

Con los avanzados sistemas de seguridad multisensor y la seguridad funcional incorporada en los robots MiR, estos AMR se encuentran entre los AMR más seguros del mercado. Los robots MiR no solo cumplen con los estándares de seguridad actuales y futuros, sino que también son la solución para un entorno de trabajo seguro donde los AMR y los humanos trabajan juntos.

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Acerca de Mobile Industrial Robots

 


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