Background tecnico: sfide di sicurezza nelle aree di scaffale ad alta densità
Poiché l'area con il più alto tasso di utilizzo dello spazio di stoccaggio, l'area di scaffale ad alta densità di solito ha una larghezza del canale di soli 1,5-2,5 metri, la spaziatura del ripiano è inferiore a 1 metro e l'altezza dello stacking del carico può raggiungere più di 10 metri. Questo ambiente pone tre sfide fondamentali per la gestione delle attrezzature:
Vincoli spaziali: i camion di pallet tradizionali sono soggetti a graffi o collisioni quando si attraversano gli spazi tra gli scaffali a causa della loro mancanza di percezione ambientale.
Interferenza dinamica: fattori come il leggero spostamento dello stacking degli scaffali e la vibrazione delle operazioni del carrello elevatore possono cambiare le condizioni di passaggio in tempo reale del canale.
Equilibrio tra efficienza e sicurezza: pur perseguimento di un elevato throughput, è necessario evitare il rischio di ribaltamento del carico a causa di un'improvvisa accelerazione o una frenata improvvisa.
L'introduzione della tecnologia Lidar offre la possibilità di risolvere i problemi di cui sopra. Costruendo un modello ambientale tridimensionale, i camion di pallet elettrici possono ottenere il riconoscimento degli ostacoli e la pianificazione del percorso con precisione a livello di millimetro, migliorando fondamentalmente la sicurezza delle operazioni nelle aree sugli scaffali ad alta densità.
Analisi tecnica: come Lidar abilita il controllo di accelerazione dinamica
1. Percezione ambientale: costruire una barriera di sicurezza tridimensionale
Lidar genera i dati della nuvola di punti tridimensionali in tempo reale dell'area scaffale emettendo raggi laser e misurando la differenza di tempo della luce riflessa. I dati contengono le seguenti informazioni chiave:
Posizione dello scaffale: identificare accuratamente la posizione e l'angolo di inclinazione delle colonne e dei raggi di scaffale con un errore inferiore a 5 mm.
Larghezza del corridoio: calcola dinamicamente la distanza in tempo reale tra il veicolo e gli scaffali su entrambi i lati con un errore inferiore a 1 cm.
Identificazione degli ostacoli: distinguere tra ostacoli statici (come gli scaffali) e ostacoli dinamici (come pedoni e carrelli elevatori) e prevedono le loro traiettorie di movimento.
2. Curva di accelerazione dinamica: evoluzione da lineare a adattivo
La curva di accelerazione dei tradizionali camion di pallet è di solito una pendenza fissa, che è difficile da adattarsi ad ambienti complessi. L'aggiunta di LIDAR consente al controllo di accelerazione di entrare nella fase adattiva:
Fase iniziale: il veicolo inizia a una velocità costante di 2 km/h e il lidar scansiona continuamente il divario di scaffale entro 5 metri di fronte.
Regolazione a media stadio: quando la larghezza del canale cambia, il sistema regola dinamicamente la pendenza di accelerazione in base alla distanza rimanente e alla larghezza del gap. Ad esempio, se il canale si restringe a 1,8 metri a 10 metri più avanti, il sistema ridurrà l'accelerazione con 2 secondi in anticipo per garantire che il veicolo passi a velocità di sicurezza.
Fine sottili: quando lo spazio tra gli scaffali è di 1 metro, il sistema entra nella modalità di controllo fine e controlla la fluttuazione della velocità entro ± 0,1 km/h attraverso l'algoritmo PID.
3. Collaborazione multimodale: miglioramento dell'adattabilità a scenari complessi
Lidar non funziona in isolamento, ma forma la collaborazione con altri sensori del veicolo:
Sistema di navigazione inerziale (INS): fornisce la postura del veicolo e i dati dello stato di movimento per aiutare Lidar a correggere la distorsione della nuvola di punti.
Sensore visivo: identificare le etichette sugli scaffali (come codici a barre e codici QR) per verificare l'accuratezza dei dati LIDAR.
Sensore ad ultrasuoni: fornisce un rilevamento supplementare in punti ciechi lidar (come il fondo dello scaffale).
Applicazione dello scenario: verifica dalla teoria alla pratica
1. Scenario tipico 1: Evitamento dell'ostacolo del canale stretto
In un canale con una larghezza di soli 2 metri, Lidar può rilevare una leggera inclinazione della colonna di scaffale in anticipo con 15 metri (come a causa di impilamento irregolare delle merci). Il sistema raggiunge un passaggio sicuro attraverso i seguenti passaggi:
Fase di avvertimento: quando l'angolo di inclinazione della colonna supera i 2 °, il programma di decelerazione viene attivato per ridurre l'accelerazione del 50%.
Pianificazione del percorso: secondo la direzione di inclinazione e la larghezza del veicolo, la traiettoria di guida viene regolata dinamicamente per garantire che le gomme e gli scaffali mantengano una distanza di sicurezza di 20 cm.
Correzione del feedback: se il veicolo si discosta dal percorso pianificato a causa dell'inerzia, il radar laser regola l'angolo di sterzo in tempo reale per evitare il contatto con lo scaffale.
2. Scenario tipico 2: Evitamento dell'ostacolo dinamico
Quando il carrello elevatore si allontana da dietro lo scaffale, il radar laser può identificare la sua traiettoria di movimento con 8 secondi in anticipo. Il sistema adotta le seguenti strategie:
Decelerazione predittiva: secondo la velocità del carrello elevatore e l'attuale posizione del veicolo, viene calcolata la distanza di sicurezza e il programma di decelerazione viene avviato con 3 secondi in anticipo.
Evitamento cooperativo: se il carrello elevatore e il veicolo hanno un percorso intersecante, il sistema collabora con il carrello elevatore attraverso il modulo di comunicazione del veicolo (come Wi-Fi 6) per dare priorità al carrello elevatore per completare l'evitamento.
Braking di emergenza: quando la distanza dell'ostacolo è inferiore a 0,5 metri, il sistema di freni elettromagnetici viene attivato per fermare completamente il veicolo entro 0,3 secondi.
3. Scenario tipico 3: monitoraggio dello spostamento degli scaffali
Lidar può monitorare il leggero spostamento delle colonne di scaffali in tempo reale (come causato dalla subsidenza a terra). Quando lo spostamento supera i 5 mm, il sistema adotta le seguenti misure:
Valutazione del rischio: combinare i parametri della struttura degli scaffali e il peso del carico per calcolare l'impatto dello spostamento sul traffico dei canali.
Ricostruzione del percorso: se lo spostamento provoca diminuzione della larghezza del canale, il sistema regola automaticamente la curva di accelerazione per ridurre la fluttuazione della velocità quando il veicolo passa.
Notifica di avvertimento precoce: l'allarme di spostamento viene inviato in modo sincrono tramite il display a bordo e il Warehouse Management System (WMS) per spingere i manager a verificare la stabilità dello scaffale.
Valore del settore: miglioramento completo dalla sicurezza all'efficienza
1. Vantaggi per la sicurezza
Riduzione del tasso di incidenti: dopo che un magazzino di e-commerce ha applicato questa tecnologia, gli incidenti di collisione tra camion di pallet e scaffali sono diminuiti del 90%e il tasso di danno del carico è sceso a meno dello 0,1%.
Protezione del personale: attraverso la funzione dinamica di evitamento degli ostacoli, gli incidenti di conflitto tra personale e veicoli sono stati ridotti dell'85%, migliorando significativamente la sicurezza delle operazioni di deposito.
2. Miglioramento dell'efficienza
Un miglioramento dell'utilizzo del canale: il controllo dell'accelerazione adattiva aumenta la velocità media dei veicoli in canali complessi del 30%, mantenendo un record di collisione zero.
Efficienza di caricamento e scarico ottimizzato: ridurre i tempi di inattività causati da incidenti e aumentare la velocità media giornaliera di un singolo camion da pallet del 20%.
3. Conformità migliorata
L'applicazione della tecnologia Lidar abilita Truck di pallet elettrici Per soddisfare lo standard ISO 3691-5 per le prestazioni della sicurezza dei veicoli industriali, aiutando le aziende a passare la certificazione internazionale ed espandere i mercati globali.
