Transportrobot zoekt zijn weg en zijn onderdelen

Automatisch gestuurde voertuigen vinden steeds meer zelf hun weg op de containerterminal, door het ziekenhuis of in de fabriekshal. Koffie drinken hoeft niet en tijdens het transport in de fabriek kan het robotvoertuig al beginnen met de assemblage....

OPSLAG EN INTERN transport van goederen zijn voor veel bedrijven arbeidsintensieve, en dus dure bezigheden. Het is dan ook niet verwonderlijk dat gezocht wordt naar manieren om intern transport te automatiseren.

Technische ontwikkelingen zijn daarbij behulpzaam; er zijn legio mogelijkheden om goederen te verplaatsen met behulp van Automatisch Gestuurde Voertuigen (AGV's). Deze voertuigen regelen het intern transport van goederen, zonder dat er nog een mensenhand aan te pas komt. Dat komt de flexibiliteit ten goede, en kan ook nog eens goedkoper en zelfs veiliger zijn dan door mensenhanden bestuurde voertuigen.

De eerste generatie AGV's werd in de jaren vijftig ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf Barrett Electronics en werd nog vrij letterlijk aan het lijntje gehouden. Dit betrekkelijk eenvoudige systeem maakt voor de plaatsbepaling gebruik van zogenoemde inductiekabels in de vloer van de ruimte waar het voertuig rijdt. Aan de onderkant van het voertuig bevinden zich twee spoelen die een spanningsverschil meten.

Is de spanning op beide spoelen gelijk, dan bevindt de inductiedraad zich in het midden. Wanneer een spanningsverschil wordt gemeten, corrigeert het voertuig zijn koers, net zolang totdat de juiste positie boven de draad is bereikt.

Tegenwoordig genieten AGV's, mede door goedkope computertechnologie, meer vrijheid en werken ze zelfstandiger, zo bleek vorige week tijdens het door de Universiteit Twente georganiseerde Eerste Nationaal Congres over Automatisch Gestuurde Voertuigen. Een nadeel van een systeem met vaste inductiedraden in de vloer is de beperkte flexibiliteit.

Wanneer de routes van de AGV's, bijvoorbeeld als gevolg van een gewijzigde magazijnindeling, verlegd moeten worden, moeten ook de draden in de vloer worden verplaatst. Moderne AGV's zijn daarom niet meer gebonden aan een inductiedraad, maar gebruiken deze slechts nog als referentie. Het automatisch gestuurde voertuig kan de draad verlaten, een opdracht uitvoeren, en er vervolgens weer naar terugkeren. Routes kunnen zo met behulp van de software worden aangepast.

De twee belangrijkste technieken die worden gebruikt voor deze zogeheten 'vrij-rijdende navigatiesystemen' zijn laser-triangulatie en afgelegde-weg-meting. In de boordcomputer van het AGV wordt een plattegrond van de werkomgeving opgeslagen. Bij laser-triangulatie draait een laserscanner op het voertuig met hoge snelheid rond en leest barcodes of reflectoren die op de muren zijn aangebracht. Uit de informatie die dit oplevert, berekent het AGV zijn positie. Bij afgelegde-weg-meting wordt het aantal omwentelingen van de wielen gebruikt om het voertuig zijn exacte positie te laten bepalen. Op de vloer aangebrachte lijnen, stickers of magneten dienen als referentie, zodat afwijkingen door slijtage of slippen van de wielen meteen kunnen worden gecorrigeerd. Beide navigatiesystemen werken zeer nauwkeurig; de maximale afwijkingen in het traject van deze voertuigen blijven beperkt tot enkele millimeters.

Dat de mogelijkheden van AGV-systemen al lang niet meer zijn beperkt tot het transport van pallets in magazijnen, bewijst containeroverslagbedrijf ECT. Op een conventionele overslagterminal bestaat ruim de helft van de operationele kosten uit personeelskosten. Daarom werd halverwege de jaren tachtig besloten het interne transport en de opslag van de containers zoveel mogelijk te automatiseren. Het resultaat is in 1993 operationeel geworden.

'Op de Delta-Sealand-terminal op de Maasvlakte rijden 48 AGV's, en naar volle tevredenheid', vertelt ir F. Nooijen. 'De voertuigen hebben een lengte van achttien meter en rijden op vier vliegtuigbanden. Van de twee gestuurde assen wordt er één aangedreven door een dieselmotor. De vracht die deze AGV's kunnen vervoeren, kan oplopen tot zo'n vijftig ton. Vijfentwintig automatische stapelkranen geven de door de AGV's aangevoerde containers een plekje op het overslagterrein, waar ze in een later stadium door diezelfde AGV's weer worden opgehaald voor verder transport.'

Het navigatiesysteem aan boord van de AGV's van ECT bewaakt alle technische systemen. Bij een ernstige storing wordt een noodstop uitgevoerd. Is het mankement minder ernstig, dan wordt een verzoek om onderhoud naar de technische dienst verzonden. Mocht er toch iets misgaan, en wordt een AGV ergens in de omheining teruggevonden, dan valt uit de gegevens uit de black box op te maken wat er gebeurde in de laatste tien minuten voordat de storing optrad.

ECT is zo tevreden met de AGV's - 'ze drinken geen koffie en zijn geduldig als er weer eens een schip te laat binnenloopt', aldus Nooijen - dat is besloten om ook een aantal nieuwe terminals ermee uit te rusten. Er zijn 52 nieuwe exemplaren besteld, die in 1996 operationeel moeten worden.

Hoewel op het terrein van ECT mensen niet zomaar bij de AGV's kunnen komen, moeten veiligheidsmaatregelen worden ingebouwd ter bescherming van materieel en personeel. Naar gelang de maximumsnelheid van het voertuig zijn daarvoor verschillende systemen beschikbaar.

Het eenvoudigste is een mechanische bumper, die een noodstop veroorzaakt zodra er iets of iemand wordt geraakt. Zo'n bumper voldoet bij lage snelheden. De meeste AGV's hebben een maximumsnelheid van zo'n vier kilometer per uur.

Wanneer het uit rendementsoverwegingen wenselijk is de voertuigen sneller te laten rijden, moeten de voertuigen verder voor zich uit kunnen 'kijken', met behulp van ultrasone (geluid) of optische (licht) sensoren. Optische sensoren verdienen de voorkeur, omdat geluidsgolven kunnen 'wegwaaien', een in de vaak tochtige magazijnruimten niet denkbeeldig risico.

De huidige generatie optische sensoren kan verder voor zich uit kijken dan de remweg van het voertuig lang is, en kan aan de hand van de hoeveelheid teruggekaatst licht zelfs bepalen of het object dat zich op de route bevindt een ding dan wel een persoon is. Bevindt het object zich op voldoende afstand, dan vermindert het AGV de snelheid. Bevindt het object zich dichtbij, dan komt het voertuig uit zichzelf tot stilstand.

Afgezien van de ECT-terminal op de Maasvlakte en Nedcar in Born, de enige echte 'grootverbruikers' van AGV's, lopen Nederlandse bedrijven nog niet massaal warm voor het gebruik ervan. Wellicht wordt dat veroorzaakt door de opvatting dat AGV's weliswaar goederen kunnen verplaatsen, meten en wegen, maar niets aan het produkt toevoegen. Daarin is met de ontwikkeling van de Mobiele Assemblage Robot Twente (MART) verandering gekomen.

MART, een project van de Universiteit Twente, is meer dan een AGV. De robot kan produkten niet alleen van punt A naar punt B vervoeren, maar ze onderweg ook nog in elkaar zetten. MART kan zichzelf voorzien van de benodigde onderdelen en is in staat om van gereedschap te wisselen wanneer dat nodig is. Als de batterijen leegraken, zoekt de robot zelf een laadstation op.

'Goederentransport met behulp van AGV's is veiliger dan transport met bemande vorkheftrucks, meent H. van der Zee van Leuze Electronic. 'In Duitsland gebeurden in 1992 nog zevenhonderd ongelukken met vorkheftrucks, waarbij dertig mensen om het leven kwamen, tegenover vijf ongelukkken met AGV's.' Een niet geheel faire vergelijking door het geringere aantal AGV's.

De mogelijkheden van AGV's reiken verder dan de muren van magazijn of fabriekshal. Experimenten met personenvervoer door onbemande bussen zijn in voorbereiding. In de Verenigde Staten worden in sommige ziekenhuizen de maaltijden voor de patiënten door AGV's rondgebracht.

Inmiddels is ook de aandacht van de auto-industrie getrokken. Toch zal men op de openbare weg nog niet snel een (rijdend) voertuig zonder chauffeur aantreffen. Wel werd op het Eerste Nationale congres over Automatisch Gestuurde Voertuigen een minstens even angstaanjagende suggestie gedaan: wellicht kunnen AGV's in de toekomst bijvoorbeeld worden ingezet als onbemande grasmaaimachines.

Frans Eggermont

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden