一家制定商決定使用自主移動機器人(AMR)實現其物料運輸和搬運的自動化。在確定了一些能夠為工作承載足夠有效負載的自主移動機器人(AMR)之后，需要找到可以直接比較的一些因素。如果該公司正在排查數據表，可重復性和準確度規范是良好的起點。將會看到像 10毫米或 25毫米這樣的數字，但這些數字的真正含義是什么，它們為什么重要？這些數字在不同自主移動機器人(AMR)制造商的數據表上是否表示相同的含義？

那么制造商能否確信其每個自主移動機器人(AMR)都會始終如地定位，以可靠地從其輸送系統中拾取或交付貨物、更換托盤或執行更多的自動化任務？

以下將提供在選擇自主移動機器人(AMR)過程中正確考慮可重復性和準確性所需的背景知識。

重復性 和 準確性 有什么區別？

重復性是自主移動機器人(AMR)將返回到制造設施中所需位置的一致性。準確性是衡量自主移動機器人(AMR)與現實世界中某些領域對齊的緊密程度。

對于許多的自動應用程序來說，重復性和準確性之間的區別非常重要。重復性是無需人工操作和需要頻繁人工干預的操作之間的區別。

自主移動機器人(AMR)通常使用來自多種傳感器類型的數據來編譯它們預期導航的空間的數字地圖。當自主移動機器人(AMR)在生產設施中移動時，它使用各種傳感器更新其在地圖上的位置。此過程稱為 本地化 。常見的本地化形式將實時傳感器數據與由掃描激光、攝像頭、代碼閱讀器或磁傳感器制成的地圖進行比較。

在創建地圖后，將訓練AMR的目標位置。例如，可以人工將AMR與輸送線的輸出對齊，并將該目標添加到其地圖中。每次AMR被指示返回這一目標時，它都會出現一些定位錯誤。由于傳感器噪聲、動態環境、機械公差等原因，其理想位置總會存在一些可測量的偏差。為了使操作可靠，重要的是該偏差在其允許限制范圍內。在此示例中，重要的是AMR與輸出傳送帶充分對齊，以便從傳送帶接收箱子、手提箱或托盤，而不會堵塞或掉落貨物。如果在地板上標記AMR每次返回教學目標多次定位的點，將找到一組點。這種分組的緊密性是其AMR的可重復性。該分組的中心是否在最初教授目標的確切位置？如果是這樣，AMR在這一目標上是可重復且準確的。如果企業的分組足夠緊密以滿足其需求，但AMR與共傳送帶對齊不夠好，那么AMR可能被認為是可重復的，但在這一位置不夠準確。

解決這個問題可能很簡單，只需移動教導的目標位置，以便記錄分組的中心位于更準確的位置。在實踐中，當添加更多目標、頻繁重新安排生產線，或者最重要的是，當添加額外的AMR時，測量和編輯位置可能很快變得無法維持。

如果有大量的AMR，它們會以這種可重復性達到每個目標嗎？

大多數AMR控制器提供與整個AMR共享單個設施地圖的便利。這一功能伴隨著微妙但重要的考慮，即制作地圖的AMR將是車隊中最精確的AMR。該AMR與機隊中其他AMR之間的差異可歸因于幾個難以消除的因素，其中包括：

傳感器位置和車輪位置的AMR裝配公差

傳感器校準差異

車輪磨損不均

變速箱齒隙等。

考慮AMR制造商原始規格中未表示的錯誤來源也很重要。例如，如果系統集成商在每個AMR上構建輸送系統，那么輸送機的裝配公差及其安裝將影響AMR機群的精度。

單個AMR的成功演示是一個良好的開端，但它不一定能保證更大的AMR機群能夠可靠地運行，除非制造商或系統提供商也可以為企業提供機群性能的價值。

使用多個AMR進行整個機群的可重復性測試將產生更值得信賴的規范。但是，從數十個AMR中收集數據是不切實際的。開始使用四個AMR進行測試，以自信地評估更大機群的可重復性。如果測試車隊中的任何單元作為異常值脫穎而出，但沒有顯示任何可識別的物理缺陷或傳感問題，建議向測試樣本添加更多AMR。

AMR如何在真正重要的地方實現對齊？

先回到傳送帶的例子。如果一組AMR將從同一傳送帶接收貨物，那么它們都必須足夠準確地對齊以實現安全可靠的傳輸。如果AMR向左或向右太遠，或者如果AMR和傳送帶之間留有太大的間隙，則存在傳輸貨物被卡住的風險。AMR和輸送機之間的旋轉對齊通常是最重要的考慮因素。一些程度的錯位可能意味著成功轉移和操作延遲之間的差異。

一些AMR通過附加傳感來提高其在這些關鍵位置的精度，這些傳感可與膠帶或噴漆線、后向反射器、條形碼或其他基礎設施一起使用。例如，可以在地板上放置一條磁力線，并在每個AMR上安裝傳感器，車隊將能夠在 10毫米和 0.5度范圍內的傳送站停止。

提高局部精度的另一種方法是使用AMR現有傳感器來檢測感興趣位置附近的已知特征。這些特征提供了一個相對于AMR可以定位的地標。一些自動化解決方案供應商已經開發了單元對齊定位系統（CAPS）。CAPS使AMR能夠使用其現有的掃描激光器來識別特定的幾何形狀，并將其自身定位在車隊范圍內的可重復性和對齊至關重要的目的地。

考慮影響可重復性的關鍵因素的提示

（1）環境密度

一般來說，AMR在有很多功能需要本地化的地方會比在非常空閑的環境中表現更好。

（2）嘈雜的環境

重復性測試的條件應以預期環境的條件為模型。AMR依賴于檢測環境特征，例如墻壁和其他永久性固定裝置。AMR定位將在地圖制作后立即獲得最準確，在任何地圖特征發生偏移或變得模糊之前。在實踐中，生產設施將不斷變化；裝滿貨物的托盤可能會遮擋環境特征，或者人和其他車輛可能會阻止AMR傳感器識別許多地標性特征。

（3）接近方向

當AMR始終從同一方向接近目的地時，您可能會發現您的車隊的定位精度更高。這可能是由于從不同方向接近時環境因素的差異造成的，例如可見特征的數量，或者這些特征被未映射的障礙物遮擋的數量。這也可能是由導致過沖或下沖趨勢的AMR特定因素引起的。

（3）地面條件

AMR可重復性可能會受到地面平整度、平整度、缺陷和摩擦系數的影響。在進行自己的測試時，記錄地板面狀況很重要。如果測試將在不同的空間進行，需要記住預期操作環境的地面條件。

（4）速度/加速度

滿足指定的精度或可重復性規范是否需要使用不同于AMR默認值的速度或加速度？如果是這樣，則應指定這一點，尤其是當差異顯著到足以影響整體周期時間或AMR可用性時。

結論

AMR的使用曾經是一項技術奇跡，開始成為世界各地工廠和倉庫的主流，幫助企業維持和發展而不會產生不必要的成本。希望白皮書能夠幫助企業了解AMR可重復性的重要性，并幫助調動AMR機群，讓其運營快速而真正受益。

編輯：Harris