Портовая эволюция: от рабочих и грузчиков до швартовщиков, маляров и погрузчика с сервомоторами
Когда-то идея о том, что работать должны роботы, но никак не человек, была просто забавной темой песен, книг и кинофильмов. Однако сегодня эта давняя мечта начинает становиться реальностью. И в первую очередь роботизированные системы заменяют работников-людей там, где нужно выполнять огромное количество монотонной работы с высокой нагрузкой – на грузовых операциях в портовых терминалах.
Сплав технологий: электроника, ИИ – и сервомоторы
Рывок в технологиях погрузки-разгрузки произошел благодаря сплаву трех их направлений. Современные электронные компоненты позволяют выстраивать основу функционирования сложных автономных систем на огромных пространствах - ведь площади портовых терминалов достигают десятков и сотен квадратных километров. Продуманное программное обеспечение и элементы ИИ дают возможность не просто управлять всеми кранами и погрузчиками одновременно из единого центра, но и выстраивать логистику их передвижения самым оптимальным образом. А сервомоторы нашли себе применение в автоматизированных кранах и погрузчиках, обеспечивая успешную работу с разными типами контейнеров.
Рабочим примером такого подхода стал контейнерный терминал Boxhub в роттердамском морском порту. В 2021-м году он превращен в максимально роботизированную грузовую площадку, на которой основной объем работ выполняют автономные краны-штабелеры. На терминале реализовано центральное диспетчерское управление, и в сравнении с привычными грузчиками и крановщиками работа выполняется в три с лишним раза быстрее.
Сервомотор – ключевой источник движения роботов
Точность и аккуратность роботов, на которых перекладываются работы по погрузке и разгрузке, опирается на выгодные стороны используемых в их конструкции сервомоторов. Они идеально пригодны для автоматизации работ, которые раньше выполнялись вручную. Системы обратной связи обеспечивают точнейшее позиционирование контейнеров и прочих грузов, что особенно ценно в случаях, когда груз строго ориентирован и его нельзя наклонять и переворачивать.
Выпускаемые в наши дни сервоприводы отличаются широчайшим разнообразием габаритов и мощностей – и это открывает возможности для создания полнофункционального робота с гибкой адаптацией. Более мощные сервомоторы работают на перемещение роботов-манипуляторов в пространстве и задействованы в поворотах их корпусов. Более компактные модели с высокими скоростями вращения заставляют двигаться пальцы.
Некоторым кажется, что по-настоящему тонкая работа таким «механическим рабочим» недоступна – но и это уже не так. Разумеется, первыми были внедрены односхватовые варианты, и их пальцы могли выполнять только простую функцию: смыкание – и предмет захвачен, размыкание – и робот его отпускает. Но даже такие системы существенно упростили работу в сложных условиях портов. К примеру, в одном из сингапурских терминалов работают роботы-швартовщики, которые захватывают швартовочные тросы подходящего судна и таким способом стыкуют его более надежно и безопасно.
Но технологии не стоят на месте, и уже сегодня сервомоторы становятся настолько миниатюрными, что ими можно оснащать суставы каждого пальца. И так изготавливаются многосхватные модели со сложным строением – и функционалом, вполне способным заменить человеческую руку. А учитывая точность позиционирования серводвигателей – такая робо-рука будет даже точнее человеческой. Именно такое решение реализовано в том же сингапурском порту, где внедряются антропоморфные роботы-маляры. Они могут не только перемещаться по сложным поверхностям и опасным пространствам, но и выполнять работу безостановочно, качественно – и постоянно контролируя это выполнение.
