自律移動ロボットの安全性の向上はどのように実現すべきか？

AMRは複数のセンサ、AI、高度なアルゴリズムを使用して環境と対話し、意思決定を行い、障害物を検知し、人間のオペレータや他の機械と安全に連携します。

図3の機能ブロック図は、モーション制御、センシング、照明、電源と充電、通信などの重要なサブシステムを備えたAMRシステムの代表的な設計を表しています。

この記事では、センシング、モータ制御、照明の各サブシステムを重点的に説明します。

センシングサブシステム

ロボットはセンサによって動作環境に適応し、リアルタイムのデータに基づいて意思決定を行うことができます。センサの種類には、画像センサ、超音波センサ、赤外線センサ、誘導センサ、慣性センサなどがあり、ロボットのナビゲーションや安全性を高めるために使用されます。積載ランプのような複雑な状況を克服するには、異なる種類のセンサが必要な場合があり、センサフュージョンは複数のセンサからのデータを統合します。

オンセミのAR0234CSは、鮮明でシャープなデジタル画像を生成するグローバルシャッタ・イメージセンサです。このセンサは革新的なピクセル設計により、毎秒120フレームで、動きのあるシーンを正確かつ高速にキャプチャできるように最適化されており、低照度でも明るいシーンでもクリアでノイズの少ない画像を生成します。ビデオストリームと単一フレームの両方をキャプチャできるため、AMRなどの幅広い産業用アプリケーションに適用可能です。

AR0234C以外にもオンセミは広範なセンサポートフォリオを有しており、その中にはシングルポイントLiDARシステム向けのターンキーソリューションに近いARRAYRDM-0112A20-QFNも含まれます。NCV75215超音波センサは、0.25mから4.5mまでのToF測定を低コストで実現できるため、AMRアプリケーションにも向いています。
モーションコントロールサブシステム

ロボットは反復的で正確な動作ができなければなりません。アームやトラクションシステムを含むほとんどの可動部分は、複雑なアルゴリズムによって制御されるブラシレスDC(BLDC)モータに依存しています。通常、BLDCは可変周波数ドライブ(VFD)によって制御され、MOSFET、IGBT、ゲートドライバ、ダイオードなどのディスクリート部品を使用します。パワー統合モジュール(PIM)とインテリジェントパワーモジュール(IPM)は、高度な統合を提供して、部品点数を削減し、スペースを節約します。