Con el rápido avance de la tecnología, industrias como la fabricación, el almacenamiento y la logística aplican cada vez más robots móviles. Las carretillas elevadoras no tripuladas, como tipo de robot móvil, mejoran significativamente la eficacia del trabajo y reducen los costes laborales mediante la automatización y las operaciones inteligentes. Sin embargo, estos dispositivos de alta tecnología también conllevan riesgos potenciales para la seguridad. Este artículo analizará los principales riesgos a los que se enfrentan los robots móviles y explicará cómo las carretillas elevadoras no tripuladas abordan estos riesgos utilizando tecnología avanzada y diseño de sistemas
1.Principales riesgos
1.Riesgo de colisión
Durante el funcionamiento, los robots móviles pueden chocar con el personal, con otros robots o con instalaciones fijas (como estanterías, paredes, etc.). Estas colisiones pueden provocar daños en los equipos, pérdidas de carga e incluso lesiones personales. Para aumentar la eficacia en almacenes o fábricas, los directivos han introducido carretillas elevadoras no tripuladas para transportar y apilar mercancías. Estas carretillas elevadoras no tripuladas navegan por el almacén siguiendo rutas predeterminadas, trasladando las mercancías a los lugares designados.
Escenario 1: Obstáculos repentinos
Un trabajador de almacén deja caer accidentalmente una caja en la trayectoria de una carretilla elevadora no tripulada mientras transportaba mercancías. La carretilla elevadora no tripulada se basa en sensores para la navegación, pero si los sensores no detectan a tiempo este obstáculo repentino, podría colisionar directamente con la caja, causando daños a la mercancía. Y lo que es más grave, si el trabajador no puede evitar la colisión a tiempo, puede sufrir lesiones personales.
Escenario 2: Avería del equipo
experimenta una avería en sus sensores o en su sistema de navegación durante el funcionamiento, puede no evaluar con precisión su entorno. Por ejemplo, un fallo en el sistema LiDAR podría impedir que la carretilla reconociera una estantería próxima. Como resultado, la carretilla elevadora no tripulada podría colisionar con la estantería, provocando la caída de la mercancía y pudiendo provocar la pérdida de la carga o poner en peligro la seguridad de los trabajadores.
Causa 1:
Mal funcionamiento del sistema de navegación, fallo de los sensores, planificación incorrecta de la trayectoria, aparición repentina de personal u obstáculos.
Causa 2: Mal funcionamiento del sensor
Descripción: Los robots móviles, como las carretillas elevadoras no tripuladas, dependen de sensores para la percepción del entorno y la navegación. Cuando estos sensores funcionan mal, el robot no percibe con precisión su entorno, lo que puede provocar errores operativos o incidentes de seguridad. Durante el proceso de transporte, si el sensor LiDAR de la carretilla elevadora sufre un daño físico repentino (por ejemplo, golpeado por la caída de la carga o una colisión que provoque la rotura de la carcasa), el sensor funcionará mal. Como consecuencia del mal funcionamiento del LiDAR, es posible que la carretilla elevadora no detecte los obstáculos circundantes u otras carretillas elevadoras, pudiendo colisionar con estanterías, paredes u otros equipos, lo que provocaría daños en el equipo. Los sensores que funcionan mal tampoco reconocen al personal cercano, lo que aumenta el riesgo de lesiones personales graves. Los errores operativos debidos al mal funcionamiento de los sensores pueden provocar una manipulación incorrecta, la caída o el aplastamiento de las mercancías, con el consiguiente daño de la carga.
2.Causas: Daños en el sensor, interferencias externas (como luz intensa, polvo, humo, etc.), interferencias electromagnéticas, etc.
3.Cambios medioambientales
1.Causa:
Dispositivos electromagnéticos de alta potencia o fuertes interferencias luminosas, etc.
Los dispositivos electromagnéticos de alta potencia (como soldadoras, cortadoras, etc.) del taller generan fuertes interferencias electromagnéticas, que pueden provocar fallos en el funcionamiento del vehículo y en los sensores. Las interferencias electromagnéticas pueden provocar que los sensores informen erróneamente o no informen, haciendo que el robot detecte obstáculos de forma imprecisa o perciba obstáculos inexistentes, aumentando así la incertidumbre operativa. Afectados por interferencias electromagnéticas, los robots pueden perder capacidad de posicionamiento y navegación precisos, lo que provoca desviaciones de ruta o rutas repetidas, afectando a la eficacia del trabajo. Los robots sometidos a interferencias electromagnéticas pueden funcionar de forma errónea, como acelerar o detenerse repentinamente, aumentando el riesgo de colisión con otros equipos y causando daños a los mismos. Los trabajadores que trabajan cerca de dispositivos de alta potencia, si el robot no los reconoce con precisión, pueden correr el riesgo de ser golpeados o estrujados, lo que provocaría incidentes de seguridad.
二、Medidas de seguridad para carretillas elevadoras no tripuladas
1.Tecnología avanzada de sensores
- LiDAR (Detección y Alcance de la Luz): Utilizado para medir distancias y detectar obstáculos, el LiDAR puede generar mapas ambientales de alta precisión, ayudando a las carretillas elevadoras no tripuladas en el posicionamiento preciso y la evitación de obstáculos. Utiliza impulsos láser para medir distancias entre objetos, logrando una precisión de centímetros para garantizar que la carretilla elevadora perciba con precisión la información de distancia en su entorno. El LiDAR de alta resolución capta los cambios y detalles sutiles del entorno, mejorando la precisión del posicionamiento y la navegación. Con un escaneo omnidireccional de 360 grados, vigila el entorno sin ángulos muertos, lo que permite a la carretilla elevadora percibir de forma exhaustiva los obstáculos y los cambios del entorno, aumentando así la seguridad. Además, el LiDAR presenta una alta frecuencia de actualización, lo que proporciona datos de conocimiento del entorno en tiempo real sobre la distancia y la información sobre obstáculos. El LiDAR ayuda a las carretillas elevadoras no tripuladas a tomar decisiones rápidas para evitar obstáculos en entornos complejos y dinámicos, garantizando la seguridad del vehículo. También presenta una gran resistencia a las variaciones de luz (como la luz intensa o las sombras) y a las interferencias electromagnéticas industriales, lo que garantiza un funcionamiento estable en diversas condiciones ambientales.
- Cámara de reconocimiento de palés: Una cámara de reconocimiento de palés es un dispositivo que integra tecnología de reconocimiento visual utilizada para identificar y localizar palés y su contenido. Esta tecnología encuentra una amplia aplicación en las carretillas elevadoras, mejorando significativamente la eficacia del trabajo, la seguridad y la precisión operativa. La cámara de reconocimiento de palés identifica rápidamente la posición y orientación de los palés, ayudando a las carretillas elevadoras a colocarlos con rapidez y precisión, reduciendo así el tiempo de operación y mejorando la eficacia. Puede identificar características clave de los palés en el entorno y marcarlas, facilitando la alineación precisa de la carretilla elevadora en medio de condiciones desordenadas con personal y otros objetos en movimiento. Esto ayuda a la navegación y a las operaciones precisas de la unidad de control (MCU) para una recogida y colocación detalladas que eviten la desviación del vehículo y las colisiones. Al supervisar continuamente las paletas y el entorno circundante en tiempo real, la cámara de reconocimiento de paletas ayuda a las carretillas elevadoras a evitar colisiones, reduciendo los daños al equipo y el riesgo de lesiones del personal. Los datos de imagen en tiempo real de la cámara garantizan la extracción y colocación estables de los palés, evitando que la mercancía se caiga por una manipulación incorrecta. Al reconocer automáticamente las paletas, las carretillas elevadoras pueden conseguir una alineación y manipulación automatizadas, reduciendo las operaciones manuales, mejorando los niveles de automatización y optimizando los procesos logísticos y de almacén. La cámara puede reconocer palés de distintos tipos y tamaños, adecuados para diversas aplicaciones de almacén y logística, mejorando así la versatilidad de las carretillas elevadoras. La aplicación de cámaras de reconocimiento de palets reduce la dependencia de las habilidades del operario, permitiendo que incluso los novatos realicen operaciones precisas utilizando los datos de imagen de la cámara, lo que simplifica el proceso de formación. Estas cámaras pueden registrar los datos operativos de cada tarea, proporcionando una valiosa ayuda para optimizar la gestión del almacén.Prevención mecánica flexible de colisiones: La tecnología de prevención flexible de colisiones mecánicas es una función de seguridad avanzada muy utilizada en equipos automatizados, como robots móviles y carretillas elevadoras no tripuladas. Esta tecnología emplea materiales flexibles y diseños estructurales para absorber las fuerzas de impacto durante las colisiones, reduciendo así el riesgo de daños a los equipos y lesiones al personal.
2.Sistema de control eficiente del robot móvil
En las carretillas elevadoras no tripuladas y los sistemas robóticos móviles, las tecnologías de control avanzadas son cruciales para garantizar un funcionamiento eficaz y seguro. Las tecnologías clave incluyen SLAM (Localización y Mapeo Simultáneos), algoritmos de planificación de trayectorias y algoritmos avanzados de calibración de reconocimiento dinámico utilizados en la carretilla elevadora Jiuxing, entre otros.
1.SLAM (Localización y Mapeo Simultáneos): La tecnología SLAM integra datos de radares láser y cámaras para construir mapas medioambientales de alta precisión en tiempo real. Esto permite a las carretillas elevadoras no tripuladas lograr una localización y navegación precisas en entornos desconocidos y dinámicos, garantizando operaciones seguras en escenarios de trabajo complejos. Al fusionar los datos de múltiples sensores, los sistemas SLAM consiguen una precisión de posicionamiento de centímetros, lo que permite a las carretillas elevadoras no tripuladas determinar con exactitud su posición actual en entornos como almacenes y fábricas, mejorando así la precisión y la eficacia operativas. El SLAM se adapta a los cambios del entorno, como la aparición de nuevos obstáculos o el movimiento de mercancías, ajustando dinámicamente los mapas y las trayectorias para evitar los tiempos muertos y las pérdidas de tiempo asociadas a la replanificación.
2.Algoritmos de planificación de rutas: Empleando algoritmos dinámicos de planificación de trayectorias, las carretillas elevadoras no tripuladas pueden ajustar automáticamente sus rutas de desplazamiento basándose en datos ambientales en tiempo real, evitando obstáculos y zonas peligrosas. Esta capacidad de adaptación permite que las carretillas elevadoras no tripuladas funcionen eficazmente en entornos ajetreados y en constante cambio. Los algoritmos de planificación de trayectorias no sólo se centran en evitar obstáculos, sino que también optimizan las rutas de desplazamiento para reducir la longitud y el tiempo de la trayectoria, mejorando así la eficacia de la manipulación y la eficiencia operativa general. La planificación dinámica de trayectorias puede identificar proactivamente posibles zonas peligrosas, como áreas abarrotadas o pasos estrechos, para seleccionar las rutas de desplazamiento más seguras y reducir el riesgo de accidentes.
3.Supervisión en tiempo real y control remoto
- Sistema de Monitorización en Tiempo Real: Mediante 4G o WiFi inalámbrico, los datos del sensor de la carretilla elevadora se transmiten en tiempo real a través de la red a servidores backend para supervisar el estado operativo de las carretillas elevadoras no tripuladas. Alerta rápidamente en caso de condiciones anómalas del vehículo, facilitando la rápida localización de averías para mejorar la eficiencia.
- Función de control remoto: Los operadores pueden intervenir y manejar carretillas elevadoras no tripuladas en estados anormales mediante un sistema de control remoto, evitando así accidentes a tiempo.
4.Protocolos de seguridad y formación
- Procedimientos operativos de seguridad: Establece procedimientos operativos detallados para las carretillas elevadoras no tripuladas, que incluyan los pasos de puesta en marcha, funcionamiento, estacionamiento y manejo de emergencia, para garantizar su cumplimiento por parte de los operadores.
- Formación y Simulacros: Proporciona formación sistemática a los operarios y realiza simulacros de seguridad periódicos para mejorar su capacidad de responder a las emergencias con eficacia.
- Segmentación del área y señales de advertencia: Instala señales de advertencia claras y divide el área de trabajo de las carretillas elevadoras no tripuladas en zonas de seguridad para recordar al personal que sea precavido y evite entrar en zonas peligrosas.
Resumen
Los robots móviles, especialmente las carretillas elevadoras no tripuladas, ofrecen ventajas significativas en la mejora de la eficacia operativa y la reducción de costes. Sin embargo, garantizar su seguridad es igualmente crucial. Mediante el empleo de tecnologías avanzadas de sensores, sistemas de navegación eficientes, diseños redundantes, capacidades de supervisión y control remoto en tiempo real, medidas de seguridad de la red, así como el establecimiento de protocolos de seguridad y la realización de cursos de formación, las carretillas elevadoras no tripuladas pueden mitigar eficazmente diversos riesgos para la seguridad. Esto garantiza operaciones seguras y eficaces en los sectores industrial, de almacenamiento y logístico. De cara al futuro, los continuos avances tecnológicos mejorarán aún más la seguridad de los robots móviles, proporcionando un sólido apoyo al desarrollo de sistemas inteligentes y automatizados.