ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

Uusi standardi tuo digitaaliset avaimet jokaisen taskuun

Connectivity Standards Alliancen julkaisema Aliro 1.0 -standardi merkitsee, että uusi turvallisen ja yhteentoimivan kulunvalvonnan teollisuusstandardi on valmis tarjoamaan kätevän vaihtoehdon suljetuille, valmistajakohtaisille ratkaisuille.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Trukkirobotit voi ladata langattomasti

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 09.05.2022
  • Automation
  • Devices
  • Power

Itsenäisesti ohjautuvat automaattitrukit tuovat helpotusta pakettien käsittelyyn verkkokauppojen jakelukeskuksissa. Niiden akkujen lataamisessa ollaan siirtymässä langattomaan tehonsyöttöön, joka mahdollistaa myös sekvenssimuotoisen latauksen tavaroiden käsittelyn aikana.

Verkkokaupan markkinat kasvavat edelleen kaikkialla maailmassa, osittain koronan aiheuttamien liikkumisrajoitusten vuoksi. Nettikaupan ostajamäärät kasvavat ja toimitukset nopeutuvat rajusti kaiken aikaa. Nykyään kuka tahansa voi tilata tavaroita 24 tuntia vuorokaudessa, ja yhä useammat jälleenmyyjät tarjoavat toimituksen 24 tunnin kuluessa tilauksen tekemisestä. Tämä nopea muutos asettaa valtavia paineita nettikauppojen jakelukeskuksille eli DC-yksiköille (Distribution Centre) ja lisää niiden henkilöstön taakkaa työskennellä yhä nopeammin.

Lähivuosina näissä DC-keskuksissa käsiteltävien tavaroiden määrän odotetaan kasvavan edelleen. Työn laadun parantamiseksi, työntekijöiden turvallisuuden varmistamiseksi ja ympärivuorokautisen toiminnan mahdollistamiseksi jakelukeskuksissa otetaan käyttöön yhä enemmän automaatiota kaikkialla maailmassa. Keskeisellä sijalla ovat automaattisesti ohjatut AGV-ajoneuvot (Automatic Guided Vehicles), joita käytetään pakettien siirtelyyn.

AGV on sähköajoneuvo, joka voi ajaa automaattisesti kiinteää reittiä ilman merkittäviä manuaalisia toimenpiteitä. Nämä automaattitrukit ovat saaneet laajan huomion välttämättömänä osana tulevaisuuden logistiikkakeskusten entistä älykkäämpää käyttöä ja suunnittelua.

Viime vuosina IoT- ja tekoälytekniikoiden integroinnin myötä on kehitetty jopa trukkimalleja, jotka voivat ajaa täysin itsenäisesti ja hyödyntää antureita sekä erityisohjelmistoja esteiden väistämiseksi. Näitä AMR-robotteja (Autonomous Mobile Robot) on jo otettu käyttöön.

Latauksen ongelmat

Näiden sähkökäyttöisten robottien päivittäistä työskentelyaikaa kuitenkin rajoittaa ensisijaisesti akun kestoaika. Vaikka ne on ohjelmoitu kulkemaan tietyllä nopeudella sekä optimaalisesti kiihdyttäen ja hidastaen energian säästämiseksi, niiden akut täytyy silti ladata säännöllisesti.

Useimmissa roboteissa lataussyklinä sovelletaan akuissa jäljellä olevien varaustasojen ja kiinteiden ajanjaksojen yhdistelmää, jonka perusteella akun lataamisesta päätetään. Tämä perinteinen menetelmä toimii hyvin, kun laitoksessa toimii vain muutama automaattitrukki. Silloin kullekin niistä on osoitettu omat tehtävät, jotka on suoritettava tietyn ajan kuluessa. Aivan kuten työntekijät pitävät lounastauon, myös trukit siirtyvät ladattaviksi säännöllisesti.

Kaapelin kautta tapahtuva kontaktityyppinen akunlataus saattaa kuitenkin työtilan olosuhteista riippuen synnyttää kipinöitä ja aiheuttaa jopa onnettomuuksia. Jakelukeskuksessa syttyvä palo voi levitä nopeasti ja ainakin keskeyttää toiminnan, kunnes se on saatu sammutetuksi. On mahdollista, että tämä aiheuttaa savuvaurioita tavaroille tai pahimmassa tapauksessa tuhoaa ne.

Mitä enemmän jakelukeskuksessa käytetään robotteja, sitä enemmän reittejä niiden on kuljettava, mikä tekee ohjauksen hallinnasta erittäin monimutkaista. Jos AGV:n akku tyhjenee, eikä latausasemaa ole lähellä, akku on vaihdettava manuaalisesti.

Tällainen suunnittelematon huoltotehtävä maksaa aikaa ja rahaa. Se lisää myös inhimillisten virheiden mahdollisuutta vaihdon aikana. On myös otettava huomioon, että automaattitrukki ei tänä aikana pysty suorittamaan työtehtäviään, mikä vähentää tuottavuutta ja kasvattaa muiden automaattitrukkien työtaakkaa.

Toinen ratkaistava asia on tämän perinteisen lataustavan poistuminen käytöstä, kun siirrytään autonomisiin AMR-robotteihin. Ne liikkuvat täysin itsenäisesti ja priorisoivat itse omat tärkeät tehtävänsä, jotka on suoritettava tietyn aikaikkunan sisällä. Tämän ratkaisemiseksi robotin on kyettävä ajoittamaan lataustoiminta työprosessiin mukautuvalla tavalla, mikä parantaa toiminnan tehokkuutta ja turvallisuutta.

Lataus langattomaksi

Langattomaan lataukseen siirtymisen etuna on, että se mahdollistaa sekvenssimuotoisen latauksen (kuva 1) ja lisäksi eliminoi perinteisten laturien kytkentä- ja irrotusvaiheessa syntyvät kipinät. Jaksoittain tapahtuva sekvenssilataus tarkoittaa akkujen varaamista työtehtävien aikana, mikä pidentää AMR-robotin akun käyttöaikaa ja kasvattaa kokonaistyöaikaa.

Liikkuvan robotin perinteisen latauksen ja sekvenssilatauksen vertailu.

Ajatus langattomasta tehonsiirrosta on tunnettu jo pitkään. Nikola Tesla ja muut pioneerit tekivät kokeita ja testasivat sähkömagneettisten aaltojen avulla tapahtuvaa langatonta tehonsiirtoa jo 1880-luvulla.

Langaton tehonsiirto voidaan periaatteessa jakaa säteilevään tyyppiin, jossa energiaa siirretään radioaaltojen (mikroaaltojen) tai laserin avulla ja säteilemättömään tyyppiin, jossa energiaa siirretään sähkö- tai magneettikentän avulla. Säteilymenetelmän etuna on, että sen avulla voidaan tehoa siirtää pitkiäkin matkoja, joskin ympäristön aiheuttama energiahäviö on suurta ja siksi menetelmä on melko tehoton. Vertailun vuoksi säteilemätön menetelmä pienentää energiahäviöitä mahdollisimman paljon ja tuottaa siten tehokkaamman siirron, mutta sen heikkoutena on siirtoetäisyyden rajallisuus.

Sähkömagneettista induktiomenetelmää on käytetty laajalti jo 1990-luvulta lähtien esimerkiksi akkukäyttöisten partakoneiden ja hammasharjojen langattomaan lataamiseen. Lisäksi nykyään on kaupallisesti saatavilla monenlaisia latausalustoja ja -telineitä, jotka hyödyntävät induktiomenetelmää älypuhelinten ja muiden mobiililaitteiden lataamiseen.

Toinen tärkeä menetelmä on magneettiresonanssi, joka on teollisuudessa saanut kasvavaa huomiota langattoman latauksen menetelmänä MIT:n (Massachusetts Institute of Technology) vuosina 2006 ja 2007 julkaisemien tutkimustulosten ansiosta.

Magneettiresonanssi avuksi

WPX1000 on TDK:n kehittämä kapasiteetiltaan keskitasoinen 1 kW-luokan langaton teholähdejärjestelmä (kuva 2), joka hyödyntää magneettiresonanssia siirtomenetelmänä. Tämä innovatiivinen tekniikka siirtää tehoa resonanssipiirien kautta, jotka on muodostettu sekä tehonsyötön että vastaanoton puolelle virittämään molemmat puolet resonoimaan samalla taajuudella.

Menetelmän avulla voidaan saavuttaa keloille ±30 mm sallittu siirtymäalue robotin kulkusuunnassa ja 20-40 mm etäisyys tehoa siirtävien kelojen välillä, mikä laajentaa tehonsiirtoaluetta. Järjestelmä kykenee myös reagoimaan kelojen mahdollisiin siirtymiin, ja se on optimaalinen sekvenssimuotoiseen lataukseen.

Langaton tehonsiirtojärjestelmä WPX1000 soveltuu AGV- ja AMR-tyyppisille automaattitrukeille.

Koska kelayksikön rakenne on suojattu pölyltä ja vedeltä (IP65) sekä tehonsyötön että vastaanoton puolella, tämä langaton latausjärjestelmä sopii käytettäväksi ankarissakin ympäristöoloissa sekä sisä- että ulkotiloissa. Lisäksi akun lataamisen optimoiva vakiojännite/vakiovirtaohjaus (CV-CC) mahdollistaa akun suoran latauksen, ja sarjaportin (RS-232) avulla latausjännitettä/virtaa voidaan säätää.

Vaihtoehtoinen lataustapa

Magneettiresonanssia hyödyntävän langattoman tehonsyöttöratkaisun lisäksi TDK on kehittänyt myös sähkömagneettisen induktiomenetelmän. Tätä tekniikkaa käytetään ensisijaisesti puettavassa elektroniikassa ja mobiililaitteissa. Yhtiö on kaupallistanut siihen perustuvia langattomia latausjärjestelmiä mobiililaitteille ja keskitehoisia järjestelmiä teollisuuslaitteisiin.

Erilaisia langattomia teholähderatkaisuja TDK:n tuotevalikoimasta.

TDK kehittää myös suuritehoisia tehonsyöttöjärjestelmiä sähköautoja/PHEV-ajoneuvoja varten (kuva 3). Laajan tuotevalikoiman ytimenä on ferriittiteknologia, joka on yhtiön koko tuotannon perusta. Ferriitti on tehonsyöttö- ja vastaanottokelojen ydinmateriaali, jonka ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi langattoman latausjärjestelmän siirtotehokkuuteen.

MORE NEWS

Aurightec hakee kasvua Pohjoismaista

Tallinnassa toimiva elektroniikan sopimusvalmistaja Aurightec hakee aktiivisesti uusia asiakkaita Pohjoismaista. Yhtiön keskeinen tuotantolaitos on monelle suomalaisellekin tuttu: se on alun perin Elcoteqin vuonna 1994 perustama tehdas.

Yksi ChatGPT-kysely kuluttaa 50 kertaa enemmän sähköä kuin Google-haku

Generatiivisen tekoälyn nopea yleistyminen näkyy nyt myös sähkölaskussa. Bestbrokersin keräämän tuoreen analyysin mukaan yksi ChatGPT-kysely kuluttaa keskimäärin noin 18,9 wattituntia energiaa, kun perinteinen Google-haku vie vain noin 0,3 wattituntia. Ero on karkea, mutta suuruusluokka on selvä: tekoälyhaku voi kuluttaa yli 50 kertaa enemmän sähköä per kysely.

Basemark sai jalkansa Naton oven väliin

Suomalainen AR-ohjelmistoyhtiö Basemark on hyväksytty mukaan NATO Innovation Continuum -ohjelmaan. Kyseessä on Naton kehityspolku, jossa uusia teknologioita tunnistetaan, testataan ja viedään vaiheittain kohti operatiivista käyttöä ja mahdollisia hankintoja.

Kuopiolaisyritys tuo GPU-pohjaisen datavisualisoinnin selaimeen

Kuopiolainen LightningChart on julkaissut Dashtera-alustan, joka siirtää massiivisten datamäärien visualisoinnin selaimessa suoraan grafiikkasuorittimelle. Ratkaisun tavoitteena on mahdollistaa reaaliaikainen analyysi ilman perinteisten dashboard-työkalujen suorituskykyrajoitteita.

Tekoäly generoi testivektorit C-koodille

Vector Informatik tuo tekoälyn suoraan sulautettujen järjestelmien testaukseen. Yhtiön uusi VectorCAST 2026 -versio sisältää toiminnon, joka generoi yksikkötestit ja testivektorit automaattisesti ohjelmistovaatimuksista. Kohteena on erityisesti C- ja C++-koodi turvallisuuskriittisissä sovelluksissa.

Näin valitset oikean laturin litiumioniakuille

ETN - Technical articleLitiumioniakkujen suorituskyky ja käyttöikä eivät riipu pelkästään itse kennosta, vaan ratkaisevassa roolissa on myös laturi. Väärä lataus voi heikentää kapasiteettia, lyhentää elinikää tai pahimmillaan vaarantaa turvallisuuden. Oikein valittu laturi ja latausstrategia taas varmistavat, että akku toimii luotettavasti vuodesta toiseen – ja jopa kymmeniä prosentteja pidempään.

Tutkimus paljastaa: Kansanedustajien sähköpostikäytännöissä vakavia puutteita

Sveitsiläisen Protonin tilaama tutkimus nostaa esiin merkittäviä puutteita suomalaisten kansanedustajien kyberhygieniassa. Virallisia @eduskunta.fi-sähköpostiosoitteita on käytetty laajasti kolmannen osapuolen palveluissa, ja seurauksena lähes puolen kansanedustajista tiedot ovat päätyneet tietovuotoihin.

Anglia laajentaa Digi-yhteistyötä Pohjoismaihin – Mespek: ei vaikutusta Suomessa

Brittiläinen komponenttijakelija Anglia Components kertoo laajentaneensa yhteistyötään Digi International -yhtiön kanssa Pohjoismaihin ja Baltiaan. Yhtiön mukaan tavoitteena on kasvattaa erityisesti IoT- ja M2M-ratkaisujen kysyntää alueella.

Autotutkasta tulee näkevä – robottiautot lähempänä kuin koskaan?

Autoteollisuuden tutka on ottamassa selkeän harppauksen kohti “näkevää” anturia. NXP Semiconductorsin uusi kolmannen sukupolven tutkalähetin-vastaanotin TEF8388 nostaa tutkan resoluution tasolle, jolla se alkaa erottaa ympäristöä aiempaa huomattavasti tarkemmin. Tutka lähestyy jo kameran kykyjä.

Satelliittipaikannus IoT-laitteisiin 1 milliwatin teholla

Hollantilainen startup Qualinx tuo satelliittipaikannuksen teholuokkaan, joka mahdollistaa GNSS:n käytön myös kaikkein pienimmissä IoT-laitteissa. Yhtiön uusi QLX3Gx-piiri kuluttaa tehoa alle milliwatin, mikä avaa paikannuksen esimerkiksi antureihin, trackereihin ja puettaviin laitteisiin ilman merkittävää vaikutusta akunkestoon.

Toughbook 56 tuo tekoälyn kentälle ilman pilveä

Panasonic on tuonut markkinoille uuden Toughbook 56 -kannettavan, joka yhdistää lujatekoisen rakenteen, reunalaskennan ja poikkeuksellisen laajan liitettävyyden. Laite on suunnattu erityisesti puolustuksen, viranomaisten, teollisuuden ja kriittisen infrastruktuurin kenttäkäyttöön, jossa yhteydet eivät ole aina luotettavia.

Nordic tuo akun kunnon analyysin kaikkiin IoT-laitteisiin – ilman lisäpiiriä

Nordic Semiconductor on esitellyt uuden version akkujen tilan seurantaan tarkoitetusta ohjelmistostaan. Fuel Gauge v2.0 tuo aiemmin lähinnä älypuhelimista tutun akun kunnon analyysin nyt laajasti IoT-laitteisiin ilman erillistä mittauspiiriä.

NR+ murtaa rakennusautomaation laitevalmistajien rajat

Legrand ja Schneider Electric ovat demonstroineet ensimmäistä kertaa Wirepasin kehittämään NR+-teknologiaan perustuvaa monitoimittajaverkkoa rakennusautomaatiossa. Sveitsin Bernissä esitelty ratkaisu osoittaa, että eri valmistajien laitteet voivat toimia saumattomasti samassa langattomassa verkossa.

Nordic tuo IoT-laitteille elinkaaren mittaisen päivitysinfran kertamaksulla

Nordic Semiconductor pyrkii ratkaisemaan yhden IoT-laitteiden suurimmista tulevista haasteista: pitkäaikaiset tietoturvapäivitykset. Yhtiö on tuonut nRF Cloud -palveluunsa uuden mallin, jossa laitteiden firmware-päivitysten hallinta ja jakelu voidaan hoitaa kertamaksulla koko laitteen elinkaaren ajan.

IBM tekee kvanttikoneesta superkoneen kiihdyttimen

IBM on julkaissut uuden referenssiarkkitehtuurin, joka määrittelee, miten kvanttitietokoneet integroidaan osaksi perinteisiä supertietokoneympäristöjä. Yhtiön mukaan kvanttilaskennan todellinen hyöty syntyy vasta, kun kvanttiprosessorit kytketään tiiviisti osaksi HPC-infrastruktuuria.

Moniydinkuitu siirtyy labrasta kentälle yhdellä testerillä

Optisten yhteyksien kapasiteettipaine kasvaa nopeasti tekoälyn ja pilvipalvelujen myötä, ja perinteinen yksiydinkuitu alkaa lähestyä fyysisiä rajojaan. Yksi lupaavimmista ratkaisuista on moniydinkuitu, jossa useita optisia siirtokanavia kulkee saman kuidun sisällä. Nyt kehitys ottaa käytännön askeleen eteenpäin, kun Anritsu tuo markkinoille ensimmäisen kaupallisen mittalaitteen, joka on suunniteltu nimenomaan moniydinkuitujen testaamiseen yhdellä instrumentilla.

TriFold kaatui kustannuksiin – taittuvien rajat tulivat vastaan

Samsungin kunnianhimoisin taittuvanäyttöinen puhelin jäi lyhytikäiseksi kokeiluksi. Bloombergin mukaan yhtiö lopettaa Galaxy Z TriFoldin myynnin vain kolme kuukautta julkaisun jälkeen, kun komponenttikustannukset söivät laitteen katteet lähes olemattomiin.

Yksi moduuli korvaa robottien erilliset kamera-, LiDAR- ja liikeanturit

STMicroelectronics ja Leopard Imaging ovat esitelleet robotiikkaan suunnatun multimodaalisen näkömoduulin, joka yhdistää kuvantamisen, 3D-etäisyysmittauksen ja liikkeentunnistuksen samaan kokonaisuuteen. Ratkaisu on suunniteltu erityisesti humanoidiroboteille ja muille edistyneille robottijärjestelmille, joissa koko, virrankulutus ja integraation monimutkaisuus ovat kriittisiä tekijöitä.

Tekoäly tekee kyberuhkista työläämpiä – pian puolet selvitystyöstä liittyy AI:hin

Tekoälyn nopea yleistyminen ei näy kyberturvassa pelkästään uusina uhkina, vaan ennen kaikkea kasvavana työmääränä. Analyytikkoyhtiö Gartner ennustaa, että vuoteen 2028 mennessä jopa puolet yritysten tietoturvapoikkeamien selvitystyöstä kohdistuu tekoälysovelluksiin liittyviin tapauksiin.

Uusi käynnistyslevy yrittää säästää AI-datakeskuksen sähkölaskussa

AI-palvelimissa huomio kohdistuu yleensä grafiikkasuorittimiin ja massiivisiin tallennusratkaisuihin. Silicon Motionin uusi SM8008-ohjain kohdistuu kuitenkin paljon vaatimattomampaan mutta kaikkialla läsnä olevaan komponenttiin: palvelimen käynnistyslevyyn. Kun tällaisia levyjä on datakeskuksissa satojatuhansia, pienikin tehonsäästö alkaa näkyä sähkölaskussa.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
11 …  # puffbox mobox till tme native
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Näin valitset oikean laturin litiumioniakuille

ETN - Technical articleLitiumioniakkujen suorituskyky ja käyttöikä eivät riipu pelkästään itse kennosta, vaan ratkaisevassa roolissa on myös laturi. Väärä lataus voi heikentää kapasiteettia, lyhentää elinikää tai pahimmillaan vaarantaa turvallisuuden. Oikein valittu laturi ja latausstrategia taas varmistavat, että akku toimii luotettavasti vuodesta toiseen – ja jopa kymmeniä prosentteja pidempään.

Lue lisää...

OPINION

Elektroniikkamarkkina kääntyy – nyt kasvu syntyy suunnittelupöydällä

Farnell Globalin presidentin Rebeca Obregonin mukaan elektroniikkateollisuuden seuraava kasvuvaihe rakentuu aktiivisemman tuotekehityksen, tekoälyn käyttöönoton ja aiempaa kestävämpien laitearkkitehtuurien varaan.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Aurightec hakee kasvua Pohjoismaista
  • Yksi ChatGPT-kysely kuluttaa 50 kertaa enemmän sähköä kuin Google-haku
  • Basemark sai jalkansa Naton oven väliin
  • Kuopiolaisyritys tuo GPU-pohjaisen datavisualisoinnin selaimeen
  • Tekoäly generoi testivektorit C-koodille

NEW PRODUCTS

  • Toughbook 56 tuo tekoälyn kentälle ilman pilveä
  • RECOM laajentaa moduuleista erillismuuntimiin
  • Suosittu vähävirtainen IoT-yhteys helposti lisäkortilla
  • Tämä ajuri auttaa pitämään auton hengissä pakkasaamuna
  • 40 TOPSia verkon reunalle
 
 

Section Tapet