Μπορεί να μας προσφέρουν υπέροχες εναέριες φωτογραφίες και να διανέμουν φαρμακευτικό και ιατρικό υλικό, όμως η χρήση των drones δε σταματά εκεί. Ήδη τα drones αρχίζουν να δραστηριοποιούνται και σε άλλους τομείς, όπως αυτόν των logistics, ανοίγοντας νέους δρόμους ως προς τη χρηστικότητά τους στο εγγύς μέλλον.
Την τελευταία δεκαετία, οι εταιρείες ηλεκτρονικού εμπορίου έχουν αυτοματοποιήσει τα παραδοσιακά κέντρα διανομής με κινητά ρομπότ. Καθώς περισσότερες εταιρείες εκσυγχρονίζουν και βελτιστοποιούν τις λειτουργίες τους, οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV), ή τα αεροσκάφη, θα μπορούσαν να αποτελέσουν την κινητήρια δύναμη πίσω από την εφοδιαστική αλυσίδα και τη διαχείριση των αποθεμάτων.
Το παρόν
Ήδη, η πλειονότητα των κέντρων διανομής χρησιμοποιεί ένα ρομποτικό σύστημα κινούμενων τροφοδοτών (RMFS) για την υποστήριξη λειτουργιών με διακυμάνσεις υψηλής ζήτησης και μεγάλες ποικιλίες μικρών προϊόντων. Τα κινητά ρομπότ χρησιμοποιούνται σε κέντρα RMFS, όπου συνεργάζονται με τους χειριστές, για να προσδιορίσουν τη θέση ορισμένων αντικειμένων σε ένα ράφι, να μεταφέρουν προϊόντα από τα ράφια και να παραδίδουν προϊόντα στους ανθρώπους χειριστές για αποστολή.
Μία ομάδα μηχανικών συστημάτων του Πανεπιστημίου Liberty της Βιρτζίνια των ΗΠΑ, με επικεφαλής τον Andy Ham, δημιούργησε ένα σύστημα νέο σύστημα μεταφοράς υλικού. Στόχος της ομάδας είναι να επιταχυνθεί η διαδικασία παράδοσης, ενώ ταυτόχρονα θα μειωθεί το κόστος της μεταφοράς και θα βελτιωθεί η τελική παράδοση (last mile). Η ομάδα ένα σύστημα μεταφοράς υλικού με κινητήρα που ενισχύει λειτουργίες που βασίζονται σε ρομπότ συλλέγοντας, μεταφέροντας και ρίχνοντας αντικείμενα απευθείας στα χαρτοκιβώτια αποστολής τους. Αυτό που κάνει αυτό το σύστημα drone μοναδικό είναι η εισαγωγή πτυσσόμενων βραχιόνων που θα μπορούσαν τελικά να αντικαταστήσουν την ανάγκη για κινητά ρομπότ, ακόμη και τους χειριστές αυτών.
Όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 1 παρακάτω, οι λειτουργίες που βασίζονται σε ρομπότ περιλαμβάνουν ανθρώπινους χειριστές που στέκονται στους καθορισμένους σταθμούς εργασίας τους, ενώ τα κινητά ρομπότ φέρουν το βάρος της διαλογής στα ράφια των αποθεμάτων και της μεταφορά αντικειμένων στους σταθμούς εργασίας. Με καθοδήγηση από λογισμικό και δείκτες λέιζερ που προσδιορίζουν το κατάλληλο απόθεμα στη μονάδα ραφιών, τα ρομπότ ρίχνουν τα προϊόντα έτσι ώστε οι χειριστές να μπορούν να ολοκληρώσουν την αποστολή των αντικειμένων. Οι άδειοι κάδοι γεμίζονται στους σταθμούς αναπλήρωσης και μειώνονται στους σταθμούς συλλογής.
Διαμόρφωση με ρομπότ
Η αντικατάσταση με drone
Το νέο σύστημα που βασίζεται σε drone μπορεί να εκτελεί τα ίδια καθήκοντα ενός κινητού ρομπότ, αλλά με ταχύτερο ρυθμό και χωρίς την ταλαιπωρία να μεταφέρει τις μονάδες ραφιών στην αρχική τους θέση αφού έχουν ταξινομηθεί από τους χειριστές. Το drone μπορεί να εντοπίσει και να συλλέξει συγκεκριμένα αντικείμενα σε ένα ράφι, μειώνοντας έτσι ένα βήμα στη διαδικασία μεταφοράς. Επίσης η ανάγκη για ανθρώπινους χειριστές σε σταθμούς συλλογής και αναπλήρωσης ίσως εξαλειφθεί.
Αυτό που κάνει τη συσκευή drone συγκρίσιμη με τα κινητά ρομπότ είναι ο προτεινόμενος πτυσσόμενος βραχίονας που τον βοηθά να ξεπεράσει τα προβλήματα πρόσβασης και να φτάσει σε περιορισμένους χώρους. Αυτό περιγράφεται στο Σχήμα 2 παρακάτω. Ο βραχίονας μπορεί να διπλωθεί σε συμπαγή θέση και να αναπτυχθεί κατόπιν εντολής. Είναι επίσης εξοπλισμένο με κατάλληλο τελικό άκρο που θα μπορούσε να πιάσει ένα αντικείμενο ή να επιθεωρήσει μέσα σε ένα στενό βαθύ χώρο. Συγκεκριμένα, ο σχεδιασμός εμπνευσμένος από το origami (ιαπωνική τέχνη διπλώματος χαρτιού) επιτρέπει στην αναδιπλούμενη δομή να είναι ελαφριά, συμπαγής και επεκτάσιμη, διατηρώντας παράλληλα την κινητική της συμπεριφορά.
Ο πτυσσόμενος ρομποτικός βραχίονας του drone
Νέα αρχιτεκτονική αποθήκευσης
Δεδομένης της θέσης του βραχίονα του drone και της ανάγκης παραλαβής, μεταφοράς και απόθεσης αντικειμένων απευθείας σε χαρτοκιβώτια αποστολής, η ομάδα πρότεινε μια διάταξη αποθήκευσης τύπου πύργου για τη μεγιστοποίηση του χώρου στην εγκατάσταση. Κάθε όροφος του πύργου είναι γεμάτος κάδους και καθώς το drone κινείται στον πύργο, μπορεί να τραβήξει ένα συγκεκριμένο αντικείμενο από τον κάδο και να το ρίξει απευθείας σε ένα κουτί αποστολής – όλα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Αυτό απεικονίζεται στο σχήμα 3.
Η διαμόρφωση που βασίζεται σε drone
Ενώ ο βραχίονας έχει μερικούς περιορισμούς, όπως το μήκος, η δυσκαμψία και ο βαθμός ελευθερίας, τα drone που είναι εξοπλισμένα με το αναδιπλούμενο βραχίονα θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τα κινητά ρομπότ στις αποθήκες το 2025, όταν αναμένεται η διάθεση, όπως αναφέρει ο Ham.
Επίσης, σύμφωνα με τον Ham, ενώ εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν, όπως οι περιορισμένες δυνατότητες των μπαταριών των drone και η συνεργασία με άλλα ρομπότ, είναι σαφές ότι με τα αναμενόμενα κέρδη απόδοσης, τα drone θα διαδραματίσουν μεγάλο ρόλο στα κέντρα συσκευασίας-τροφοδοσίας στο μέλλον .
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα drone, επισκεφθείτε την ψηφιακή βιβλιοθήκη IEEE Xplore.
Ακολουθήστε το Techblog.gr στο Google News για να μαθαίνετε πρώτοι και άμεσα όλα τα νέα άρθρα! Αν χρησιμοποιείτε RSS μπορείτε να προσθέσετε το Techblog.gr στη λίστα σας με αυτό τον σύνδεσμο https://techblog.gr/feed.
ΣΥΖΗΤΗΣΗ