Parvihallintaohjelmistot ovat sovelluksia, joiden avulla pyritään ratkaisemaan useamman mobiilirobotin yhteistoimintaan liittyviä ongelmia. Ohjelmistot pyrkivät tehostamaan mobiilirobottien kyvykkyyttä suorittaa tehtäviään optimoimalla esimerkiksi reittivalintoja, valitsemalla sopivimman robotin kuhunkin tehtävään sekä automatisoimalla mobiilirobottien hallintaa.
Käyttökohteet ja hyödyt
Parvihallintaohjelmistoja voidaan hyödyntää monenlaisissa ympäristöissä, mutta sen hyödyt tulevat ehkä parhaiten esiin tiloissa, joissa liikkuvuus on rajoitettua ja mobiilirobotteja on käytössä useita, kuten esimerkiksi varastohalleissa ja teollisuuslaitoksissa. Vaikka mobiilirobotit osaavat kartallaan laskea reitin kohteeseen itse ja navigoida väistämällä eteen tulevia esteitä, ei näillä kuitenkaan ole tietoa mahdollisista isommista esteitä skannerien ulottumattomissa, tai muiden robottien liikkeistä tai tehtävistä. Tämä saattaa helposti johtaa tilanteeseen, jossa alun perin lyhyemmältä ja nopeammalta vaikuttanut reitti onkin hetkellisesti tai pidempiaikaisesti poikki, ja aikaa täytyy kuluttaa uuden reitin laskemiseen ja sen kulkemiseen. Mikäli mobiilirobotteja on monta ja ne ovat jatkuvasti liikkeessä, voi tilanne toistua työpäivän aikana useitakin kertoja.
Yksi parvihallintaohjelmistojen päätehtävistä onkin nimenomaan liikenteenohjaus, sekä tehtävien jako mobiiliroboteille. Näin pyritään mahdollistamaan sekä mobiilirobottien sujuva liikkuvuus, että tehtävien optimaalinen suoritus lähettämällä sopivin mobiilirobotti kohteeseen esteetöntä reittiä pitkin.
Parvihallintaohjelmiston toiminta
Keskitettyjä parvihallintaohjelmistoja käytettäessä mobiilirobottien kyky toimia autonomisesti säilyy lähes ennallaan. Robotit kommunikoivat ohjelmiston kanssa välittäen sille tietoja kuten paikkansa kartalla, missä vaiheessa tehtävän suoritus on, sekä akun varauksen. Näiden avulla parvihallintaohjelmisto voi suunnitella jokaiselle laitteelle parhaimman reitin sekä suoritettavan tehtävän.
Paikannus parvihallintaohjelmistoissa voidaan toteuttaa pääasiallisesti kahdella eri tavalla – puhtaasti ohjelmallisesti, tai hybridiratkaisuna. Ohjelmallisessa ratkaisussa robottien omat paikkatiedot välitetään ohjelmistolle, joka muuntaa ne tarvittaessa yhtenäiseen muotoon, mikäli käytössä on useamman eri valmistajien laitteita. Hybridiratkaisussa taas mobiiliroboteihin asennetaan erilliset paikanninlaitteet, jotka yhdessä työskentelytilaan asennettujen tukiasemien toteuttavat paikannuksen sovelluksen ymmärtämällä tavalla.
Parvihallintaohjelmistojen tulevaisuus
Mobiilirobotiikan yleistyessä myös tarve näiden keskitetylle hallinnalle kasvaa. Ohjelmistokenttä on tällä hetkellä vielä melko tuore, ja kehittyy jatkuvasti. Hallinnan helpottamiseksi on kehitetty eri standardeja, kuten eri valmistajien laitteiden keskitetyn hallinnan standardointiin keskittyvä VDA5050, sekä MassRoboticsin AMR Interoperability Standard, joka pyrkii standardoimaan mobiilirobottien hajautetun hallinnan, jossa mobiilirobotit kommunikoivat suoraan keskenään ilman keskitettyä ohjausta.
Kiinnostuitko parvihallintaohjelmistojen mahdollisuuksista?
Ota yhteyttä RoboFleet-hankkeen projektipäällikkö Ville Konttiseen, ville.konttinen@samk.fi
