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近几年来,随着电商、快递、新能源等新兴行业的发展,以及传统的汽车工业、家电制造、3C电子制造等传统制造业的转型升级,带来了智能制造、智能仓储、搬运等新需求,促进了移动机器人产业的快速发展。
伴随着柔性生产和智能物流的推进,传统的磁条导航、磁钉导航、QR导航等弊端日益突出,灵活性普遍较低,且需要对用户现场环境进行改造,不利于柔性生产及机器人自主导航。采用激光自然轮廓和视觉导航两种方式无需改造现场环境,施工难度低,自主灵活,逐渐受到市场青睐。但是与之相比,由于视觉导航对光线的使用环境和抗干扰性要求较高,因此市场上最流行的移动机器人产品还是以激光导航为主,是主流无轨化导航方式。
为了满足用户现场灵活、高效、安全、人机交互的复杂场景下的使用要求,智能机器人采用混合导航方式,在激光自然轮廓导航的基础上,加入了3D视觉传感器,实现了地面坑洞和立体障碍物的识别检测;在走廊、高动态等复杂场景下,还可以在指定区域内自动切换到激光反射板导航或二维码导航,多种导航方式保证了移动机器人安全稳定运行。
自动定位。
位置精度通常指重复就位的精度,也是衡量移动机器人性能的重要指标。因为移动机器人一般用于搬运、堆高和产线对接等物流搬运环节,如果重复到位精度不高,很难实现物流自动化和货到人的无人运输。利用激光SLAM算法,智能机器人实现了高精度定位,激光无反(反光板)重复定位精度在±5mm*以内。当有一些特殊站点需要机器人与工作站精确对接时,还可以通过添加二维码的方式进行精确定位,从而达到更精确的对接要求。
地图的制作和路径规划。
不管是激光导航还是视觉导航,都是通过这种技术实现的。每一个移动机器人供应商对应着不同的操作软件,地图的构造方法也不同,有些简单方便,有些费时费力。作为移动机器人的一站式实施工具,智能机器人提供的可视化操作软件,在地图扫描过程中,可以通过无线传感器或手柄传感器对地图进行扫描,单幅地图面积最大可达20万平方米,适合大型车间、仓库使用;另外,它还具有地图传感器的功能,对于大面积、多层、多场景的车间和仓库,可以使用地图传感器功能满足使用需求。
当地图构造完成后,便需要进行场地部署和机器人路径规划。利用智能机器人可视化作业系统开发的地图路径规划软件,利用三阶贝塞尔曲线,可以编辑任意的曲线,方便用户根据实际场景进行作业,从而实现移动机器人的路径规划。
自动避障
当前,绝大多数用户还是人机混合场景,为了保证人员和货物的安全,自主避障性能也是考验移动机器人的重要因素。针对不同的工作环境和用户的实际情况,智能机器人为保证自主避障的实现,有不同的解决方案。例如,在简单的工作环境中,通过双激光导航机器人可以满足使用条件;如果现场地面出现坑洼,则可以通过增加3D视觉传感器进行识别检测,并根据配置选择停障或绕行;对于复杂的人机混合工况场合,可增加红外光电传感器、超声波、避障激光传感器、安全触边等多种方式,确保人员和货物的安全,使移动机器人的安全性能达到最佳。