化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
智能搬運(yùn)機(jī)器人主流導(dǎo)航方式對比
閱讀：2064 發(fā)布時(shí)間：2019-7-29智能搬運(yùn)機(jī)器人作為自動(dòng)化運(yùn)輸搬運(yùn)的重要工具，技術(shù)上已經(jīng)非常成熟，在智能工廠已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，智能搬運(yùn)機(jī)器人可以做到將物料準(zhǔn)確、安全、智能地運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)站點(diǎn)。智能搬運(yùn)機(jī)器人發(fā)展至今，衍生出了多種導(dǎo)航方式。
目前主流的智能搬運(yùn)機(jī)器人導(dǎo)航方式有以下幾種：
磁條導(dǎo)航
磁條導(dǎo)航是被認(rèn)為是一項(xiàng)非常成熟的導(dǎo)航技術(shù)，在智能搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)行路線上鋪設(shè)磁條，智能搬運(yùn)機(jī)器人通過測量路徑上的磁場信號(hào)來獲取車輛自身相對于目標(biāo)跟蹤路徑之間的位置偏差，從而實(shí)現(xiàn)車輛的控制及導(dǎo)航。
磁條導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)在于成本低、技術(shù)成熟可靠，定位穩(wěn)定性好，使用方便。
磁條導(dǎo)航的缺點(diǎn)在于需要對地面進(jìn)行施工，施工工作量大，地表卡容易丟失，在路線變更時(shí)需要重新鋪設(shè)磁條，柔性差，維護(hù)成本較高，只能沿著磁條行走，無法實(shí)現(xiàn)智能避讓，或通過控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)更改任務(wù)。
磁釘導(dǎo)航
磁釘導(dǎo)航方式是通過磁導(dǎo)航傳感器檢測磁釘?shù)拇判盘?hào)來尋找行進(jìn)路徑，只是將原來采用磁條導(dǎo)航時(shí)對磁條進(jìn)行連續(xù)感應(yīng)變成間歇性感應(yīng)，因此磁釘之間的距離不能夠過大，且兩磁釘間智能搬運(yùn)機(jī)器人處于一種距離計(jì)量的狀態(tài)，在該狀態(tài)下需要編碼器計(jì)量所行走的距離。其次，磁釘導(dǎo)航所用控制模塊與磁條導(dǎo)航控制模塊相同。
磁釘導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)在于成本低、技術(shù)成熟可靠，磁釘埋在地下，隱秘性好、美觀性強(qiáng)。磁釘抗干擾強(qiáng)，抗磨損性強(qiáng)，抗酸堿、油污等影響，可使用在戶外、室內(nèi)。
磁釘導(dǎo)航的缺點(diǎn)在于智能搬運(yùn)機(jī)器人導(dǎo)航路線內(nèi)不能有其他磁性物質(zhì)存在，智能搬運(yùn)機(jī)器人磁釘導(dǎo)航線路一次鋪設(shè)，后續(xù)修改線路必須執(zhí)行二次作業(yè)。智能搬運(yùn)機(jī)器人磁釘導(dǎo)航施工會(huì)對地面進(jìn)行一定的破壞功能，即在地面開孔，然后回填，對施工技術(shù)要求嚴(yán)格，才能恢復(fù)原地面美觀要求。
Slam激光導(dǎo)航
Slam激光導(dǎo)航也叫自然導(dǎo)航，自然導(dǎo)航是目前智能搬運(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)航技術(shù)，該技術(shù)利用二維激光掃描儀對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行測量、學(xué)習(xí)并繪制導(dǎo)航環(huán)境，智能搬運(yùn)機(jī)器人在不具備周圍環(huán)境信息的前提下，讓移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中根據(jù)自身攜帶的傳感器和對周圍環(huán)境的感知進(jìn)行自身定位，同時(shí)增量式構(gòu)建周圍環(huán)境地圖。
Slam激光導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)在于可以定位標(biāo)志物可以為工作環(huán)境中的墻面等信息，不需要對路面施工，不必依賴反射板。Slam激光導(dǎo)航可以不用預(yù)先鋪設(shè)任何軌道，方便工廠生產(chǎn)線的升級(jí)改造和導(dǎo)航路線的變更，Slam激光導(dǎo)航可以實(shí)時(shí)避障，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。相比于傳統(tǒng)的激光導(dǎo)航，自然導(dǎo)航的施工簡單與周期都較低。
Slam激光導(dǎo)航的缺點(diǎn)在于定位穩(wěn)定性差，在一些復(fù)雜工廠環(huán)境下容易丟失定位，受環(huán)境影響比較大，同時(shí)激光導(dǎo)航智能搬運(yùn)機(jī)器人的成本較高。
激光導(dǎo)航（安裝反射板）
智能搬運(yùn)機(jī)器人小車在行駛路徑上安裝反射板，激光掃描器安裝在智能搬運(yùn)機(jī)器人車頂上，智能搬運(yùn)機(jī)器人通過發(fā)射激光束，激光掃描器隨 智能搬運(yùn)機(jī)器人 的行走, 發(fā)出激光束，發(fā)出的激光束被沿 智能搬運(yùn)機(jī)器人 行駛路徑鋪設(shè)的多組反射板直接反射回來，同時(shí)采集由反射板反射的激光束，并通過連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)智能搬運(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)引，從而確定其當(dāng)前的位置以及方向。
激光導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)在于智能搬運(yùn)機(jī)器人小車定位，而且地面無需其他定位設(shè)施，行駛路徑可以靈活改變。
激光導(dǎo)航缺點(diǎn)在于激光導(dǎo)航控制復(fù)雜以及激光技術(shù)昂貴的投資成本，反射片以及智能搬運(yùn)機(jī)器人激光傳感器直接不能有障礙物，不適合空中有物流影響的場合。
視覺導(dǎo)航（二維碼）
在智能搬運(yùn)機(jī)器人的底盤上安裝一個(gè)視覺攝像頭，智能搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)行路線上隔一段距離鋪設(shè)一個(gè)二維碼，智能搬運(yùn)機(jī)器人在行駛過程中，通過解析二維碼信息獲取當(dāng)前的位置信息。二維碼導(dǎo)航通常與慣性導(dǎo)航相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)定位。
二維碼導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)在于定位穩(wěn)定性好，技術(shù)成熟，導(dǎo)航柔性高，受環(huán)境干擾少，成本較低。
二維碼導(dǎo)航缺點(diǎn)在于需要在智能搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)行路線上鋪設(shè)大量二維碼，施工工程量大，同時(shí)二維碼需定期進(jìn)行維護(hù)更換，維護(hù)工作量大，二維碼導(dǎo)航使用范圍比較小，一般用在倉庫等無人環(huán)境。
融合導(dǎo)航
1、 傳統(tǒng)激光導(dǎo)航，在遇到復(fù)雜地形時(shí)候（比如長廊、道路兩側(cè)為玻璃、工廠環(huán)境變化大），容易丟失定位。
2、 在某些場景（對接精度要求高），定位精度達(dá)不到自動(dòng)上下料精度要求。
為了解決以上問題，可以通過兩種以上導(dǎo)航方式相結(jié)合使用進(jìn)行導(dǎo)航，我們稱這種方式為融合導(dǎo)航，目前常見的融合導(dǎo)航方式有以下幾種。
1、激光導(dǎo)航與磁條導(dǎo)航組合
2、激光導(dǎo)航與二維碼導(dǎo)航組合
3、二維碼導(dǎo)航與慣導(dǎo)導(dǎo)航組合
4、激光導(dǎo)航與3D視覺導(dǎo)航組合
在地上鋪設(shè)磁條和二維碼都需要對地面進(jìn)行施工，時(shí)間長了容易磨損，產(chǎn)線變更時(shí)需要重新鋪設(shè)，維護(hù)使用成本高。
藍(lán)芯科技自主研發(fā)的激光導(dǎo)航與3D視覺傳感器融合導(dǎo)航方式不需要對環(huán)境做任何更改，智能搬運(yùn)機(jī)器人充分利用環(huán)境信息通過激光傳感器建立2D平面地圖，通過視覺傳感器建立3D地圖，采用slam激光導(dǎo)航和視覺導(dǎo)航兩種模式融合導(dǎo)航，可以適應(yīng)工廠復(fù)雜地形。
slam激光導(dǎo)航和視覺導(dǎo)航技術(shù)涵蓋三個(gè)部分，分別為建圖、定位和路徑規(guī)劃（運(yùn)動(dòng)控制）。
定位
藍(lán)芯科技的視覺定位方案以3D建圖為基礎(chǔ)，依賴穩(wěn)定的圖像特征獲得位置。同時(shí)可以對地圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，防止場景可能的微小變化。3D地圖對場景的變化和機(jī)器老化、傾斜等有較高的適應(yīng)性。
導(dǎo)航
藍(lán)芯科技*導(dǎo)航方案，可設(shè)固定點(diǎn)、固定路徑等方式。
藍(lán)芯科技有豐富的實(shí)際場景的路徑規(guī)劃方案，提供固定點(diǎn)、固定路徑等符合場景需求的方案。同時(shí)，融合多種傳感器完成避障，在倉庫等場景中保證其安全性。
藍(lán)芯科技激光導(dǎo)航與3D視覺融合導(dǎo)航智能搬運(yùn)機(jī)器人
幾種導(dǎo)航方式對比
智能搬運(yùn)機(jī)器人作為*自動(dòng)化搬運(yùn)方案，已經(jīng)被越來越多的行業(yè)和企業(yè)使用。融合導(dǎo)航的*在逐步擴(kuò)大，它的靈活性*，在德國工業(yè)4.0、中國制造2025大環(huán)境下，藍(lán)芯科技一直致力于為工廠提供智能化物流解決方案，其自主研發(fā)的激光視覺融合導(dǎo)航智能搬運(yùn)機(jī)器人希望為越來越多的企業(yè)提供幫助。