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智能工厂正当时 移动机器人先行早

自主移动机器人智能工厂物流系统的重要组成部分,其功能越来越多样化,已经成为了智能工厂在数字化改造过程中优先考虑的目标,智能移动机器人可能出现在工厂中的各个角落,有增高式自动叉车可搬运货物,又有复合机器人在拣选货物,还有搬运机器人在产线中搬运货物,甚至还有巡检机器人在巡视整个工厂的情况,以及开放的调度系统、信息系统与MES系统对接。

在“OFweek2019(第九届)机器人产业大会”上,仙知机器人联合创始人兼研发总经理戴萧何发表了《智能工厂移动机器人专家》的精彩演讲,他从技术的角度去分析,当前的智能工厂中应该需要什么样的移动机器人以及如何解决实际生产中移动机器人遇到的问题。

从移动机器人生产厂商的角度看,企业对于移动技术需求可转化为四个层级:无轨化导航、大规模工业化应用、无人化和自动化、智能化。那么,自主移动机器人如何走向“智能”?

智能工厂正当时  移动机器人先行早

仙知机器人联合创始人兼研发总经理戴萧何

移动机器人技术需求

常见的地图构建、路径规划、自主定位、主动避障,只是实现无轨化定位导航的基础需求;环境普适性、操作可视化、多车一致性、调度通用性才是实现大规模工业化应用的高级需求。

现代化工厂应用环境通常对移动机器人的运用并不是十分友好,比如高动态作业环境和长廊作业环境,对于机器人来说都是没有参考物可用的,仙知机器人采取了哪些措施解决这一问题呢?一是结合摄像头以及其它传感器技术实现了对场景语的理解,针对不同场景挑选合适的技术来解决移动机器人在该场景中的定位导航问题,二是自主开发3DSLAM核心算法,结合多传感器,增强了定位导航的稳定性。

目前大部分移动机器人在实际场景应用中,终端用户通常并没有技术能力进行一些代码编写或者脚本编写来适用场景的变更,而学习成本对于他们也太高,仙知一站式施工软件Roboshop则大大减少了复杂程度,从地图构建、路线 站点编辑、机器人的指令控制、状态监控,都可以直接在该软件上操作。

“多车一致性”来源于现实中,移动机器人在工厂运用中数量会逐渐增多,每台机器人构建自己的地图,工作量巨大;新增和旧的移动机器人由于物理参数不同,比如轮子半径有微小差别,传感器安装位置有微小差别等,以及驱动器、电机的电气属性的不同,均会造成运动的不确定性,从而会产生较大的运动误差。

仙知机器人采用基于地图的多传感器系统辨识技术,对每个机器人的物理参数、运动性能、系统延时进行实时标定,即使机器人再多,也无需重复建图,保证多车运动的一致性。

在场景中,不仅多台机器人需要共同运行,也是需要多种机器人共同运行,如果没有有效的调度系统的话,就有可能会发生碰撞、死锁或者效率低下的情况;仙知RoboRoute调度系统软件,可同时对上百台不同类型的移动机器人进行统一协调,并且开放标准接口还可与工厂MES、仓库WMS等系统无缝对接,从而实现整体工厂的智能化。

如何实现无人化、自动化?

在现在的工厂应用中,不管是自动叉车还是移动AGV都没有办法脱离人员运行,比如自动叉车,需要机械限位进行辅助,因为其自身并不具备识别能力,无法识别栈板是否偏移、是否有物体以及是否可叉取。仙知机器人给叉车配备相应的传感器,开发了配套的视觉算法,使叉车感知栈板位置、姿态及姿态角,从而不需要人为限位或者其他配套设备参与,完成运行闭环。

更升一级的智能化工厂

现在我国很多加工厂,特别是中小规模制造企业,原来并没有MES系统,甚至在使用移动机器人的过程中也没有MES系统做支撑;但在面临工厂招不到人,劳动力短缺的情况下,还是想用移动机器人来解决工厂生产中遇到的移动问题;针对这种现象,仙知机器人为机器人打造属于自己的眼睛,视觉不仅仅作为感知设备,还作为需求发起设备,比如在拣选机器人在看到产线上某个代表有物料的灯亮起时,它将作为需求发起单位去呼叫搬运机器人过来运送物料,而不再需要MES系统的支撑。

移动机器人最强大脑

仙知不仅是移动机器人供应商,还是移动机器人整体技术解决方案专家。作为技术载体的SRC系列核心控制器被称为移动机器人的最强大脑;必备的惯导单元,并在特定版本里面融合了3DSLAM算法,在增强定位导航稳定性的同时,实现了对场景语义的理解,真正做到了自动化与智能化的完美融合。

同时,从运动学角度来说,可适配多种车型,双轮差动、前驱单舵轮、 后驱单舵轮、三驱全向、四驱麦克纳姆轮、双舵轮等,有多种型号可以以满足工业移动机器人、商用移动机器人、自动叉车的不同应用需求。

智能工厂正当时  移动机器人先行早

目前很多终端厂家用户对自动化设备的选择是通过招标来进行的,因此一个厂家里的自动化设备不可能只来源于一家,而设备的接口不统一,系统不兼容的情况下实现整厂大规模应用移动机器人是很困难的。对此,仙知SRC控制器,基于开放理念,提供丰富的外置接口和通讯总线,支持多传感器安全防护;配合Roboshop使用可对工厂实行实时掌控,无论是机器人当前位置还是激光传感器感知状态等等都可以被Roboshop监控。在空间与成本上,SRC系列核心控制器可直接与用户驱动设备交互,无需额外 PLC 及继电器,让车体更加小型化。

随着自主移动机器人AMR的成本下降和技术的进步,新一代导航技术将助力移动机器人进入更多应用场景,不仅仅是智能工厂,从制造业到物流再到商用场景,自主移动机器人市场开放将有利于国内诸多初创企业成长与发展。

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