배경
현재 전 세계적으로 약 10억 대의 승용차가 도로를 달리고 있으며, 2040년에는 그 수가 두 배로 늘어날 것으로 예상됩니다. 자동차는 주차가 필요하지만 비용이 상승하고 토지의 가용성이 감소하면서 개발자, 건축가, 도시 계획가에게 주차는 주요 과제가 되고 있습니다.
Serva Transport Systems는 차량의 포장 밀도를 최대 60%까지 높일 수 있는 무인 운반차(AGV) 시스템인 Ray로 이 문제를 해결했습니다. Ray는 3톤에 달하는 자동차를 들어올려 밀리미터 단위의 정확도로 배치할 수 있습니다. 레이의 네 바퀴는 브러시리스 DC 서보 모터로 구동되며 360° 회전이 가능합니다. 이 로봇은 약 ±0.4m/s2의 가속도로 최대 3m/s의 속도로 이동할 수 있습니다.
주차 공간을 찾는 데 지치셨나요? 로봇이 주차를 대신해 드립니다.
만원 주차장을 돌며 빈자리를 기다리는 것이 싫지 않으세요? 인구 밀도가 높아짐에 따라 이러한 상황은 더욱 악화될 것입니다. 주차 문제를 해결하기 위해 Serva Transport Systems는 주차된 차량의 밀도를 최대 60%까지 높일 수 있는 무인 운반차(AGV) 시스템을 개발했습니다. 이를 위해서는 안전한 고출력 motion control 솔루션이 필요했습니다. Elmo 어떻게 솔루션을 제공했는지 알아보세요.
머신 요구 사항
차량당 주차 면적을 최소화하기 위해 레이 로봇은 가능한 한 콤팩트해야 했습니다. 따라서 모터와 드라이브는 작으면서도 무거운 하중을 제어할 수 있는 충분한 토크를 발생시켜야 했습니다. 로봇의 무게와 최대 적재 용량을 합하면 5.5톤입니다. 이러한 무게에서는 모터와 드라이브의 크기가 작아 관성 불일치가 발생하면 재앙이 될 수 있습니다.
레이의 바퀴는 차량을 움직이면서 복잡한 기동 중에도 안전한 작동을 유지해야 했습니다. 따라서 로봇이 사람, 구조물, 다른 차량, 심지어 다른 로봇과의 접촉을 피하는 것이 중요했습니다. 또한 모든 휴대용 시스템과 마찬가지로 재충전 시간을 최소화하기 위해서는 모터 및 구동 효율성이 매우 중요했습니다.
Elmo Motion control 솔루션이 포함되어 있습니다:
- Gold Drum 서보 드라이브
Serva 팀은 motion control 요구 사항을 충족하기 위해 Elmo150 A/100 V Gold Drum 선택했습니다. 이드라이브는 700g에 불과한 패키지에서 15kW의 연속 출력 전력을 제공하며, 99% 이상의 효율로 작동하여 레이를 최대 8시간 동안 충전 없이 작동할 수 있습니다.
전력 품질은 배터리의 방전 주기에 따라 달라지므로 드라이브의 최소 공급 전압은 최대 전압만큼이나 중요합니다. Elmo's Gold Drum 드라이브는 14-95VDC 범위의 소스 전압 변화를 처리할 수 있어 드라이브가 충전 수명 내내 효율적으로 작동할 수 있습니다.
레이는 계획된 목적지로 이동하기 위해 광학 센서와 레트로 리플렉터를 사용하여 한 번에 평균 6000번 중앙 컨트롤러와 무선으로 통신합니다. 그리고 Gold Drum 드라이브는 EtherCAT 네트워크를 통해 센서 및 피드백 장치와 통신합니다.
ElmoGold Drum 드라이브에는 안전 토크 오프(STO) 형태의 안전 기능이 탑재되어 있습니다. 레이는 초당 100회 주변을 스캔하여 상황 인식을 유지하고 장애물과 사람을 확인합니다. 센서 중 하나가 장애물을 감지하면 100µs 이상의 주기 시간으로 작동하는 EtherCAT 네트워크를 통해 드라이브에 경고를 보냅니다. 그리고 Gold Drum 드라이브는 STO를 호출하여 즉시 모터가 토크를 생성하지 못하도록 하고 외부 브레이크로 차량을 정지시킵니다. 재시동을 간소화하기 위해 드라이브에 전원이 공급된 상태로 유지됩니다.
Gold Drum
High Current Servo Drive
Up to 90A/60VDC, 50-150A/100VDC ,35-60A/200VDC,
18-26A/400VDC
결과
ElmoGold Drum 드라이브는 Ray AVG가 효과적이고 효율적으로 작동할 수 있도록 지원합니다. 높은 전력 밀도는 드라이브에 필요한 공간을 최소화하고, 높은 효율성은 충전당 작동 수명을 최대화합니다. 또한 이 드라이브는 호환 가능한 연결성과 내장된 안전 기능을 제공하여 개인, 차량 및 인프라를 위험으로부터 보호합니다.
Serva Elmo Motion Control 통해 제품 품질과 서비스를 함께 제공할 수 있는 공급업체를 찾았습니다. "이 철학은 우리의 철학과 정확히 일치합니다."라고 Serva Transport Systems의 CEO인 레오폴드 메이러는 말합니다.