機器人自主移動技術在工業室內物流領域的應用

發表時間:2018-11-26 文章出處:北京北成新控伺服技術有限公司人氣:-

福建31选7开玩说明书 www.rpovx.com 2010年以來,制造業邁出了向智能化過渡的步伐,人們開始將設備由自動化向智能化轉變。為了滿足市場需求,工業場景下的運輸機器人都需擁有智能移動的能力,而這種能力就是自主移動。自主移動技術已在實驗室中得到了驗證,但在實際應用中還存在工程問題,國內尚沒有公司做到應用級別,除了缺乏人工智能和軟件工程人才外,缺乏優秀的智能移動機器人平臺也是一個重要原因。

機器人自主移動技術

自主移動技術屬于第三代機器人移動技術,該技術將廣泛應用于工業與服務機器人行業,賦予機器人行走的智慧。

以倉儲物流應用場景為例,第一代機器人移動技術是地磁線導航(亦稱磁導航),也就是在工廠或倉庫內鋪設導航磁條,而AGV小車通過磁條傳感器判斷路線;第二代機器人移動技術是在第一代的基礎上,加入了反光板激光導航、慣性導航及二維碼導航等新技術,對第一代技術進行了彌補。

但在本質上,第一代與第二代技術并沒有太大的差距,它們同樣需要對工作環境預先進行改造,并且為了保證安全性,在相關應用場景中,需要將人與機器完全分離作業。

而第三代的自主移動技術,可讓機器人擺脫固定移動軌道的束縛,采用包含里程計、IMU、激光雷達、RGBD攝像頭、UWB等在內的多傳感器融合和包含相對定位于絕對定位技術方案的組合定位方案來解決魯棒定位問題;采用激光SLAM的技術方案解決環境構建問題;采用自動與手動方式,分層分區域定義來解決應用路徑規劃問題;采用超聲波、激光雷達、RGBD攝像頭的多傳感器融合來做環境感知,通過空間互補,感知三維立體空間的景深信息和色彩信息,并做融合;采用邏輯與建模結合的技術來解決智能避障的問題,根據應用場景特點,基于計算機視覺技術,進行針對場景的物體識別,減少計算開銷和??楦叢傭?;將感知算法移至底層端,對三維感知數據過濾和處理為有意義的信息,降低數據傳輸壓力,增強全局共享時的實時性,同時通過分布式軟件架構提升信息共享質量。

相比于第一和第二代技術,第三代技術的優勢主要有兩點:其一是不需要前期對工作環境進行改造,布置成本低,可隨時切換任務;其二是人與機器可以在同一環境內工作,加強了人機協同性。

工業場景下的柔性化室內物流需求已逐步成熟

隨著互聯網和電子商務的迅猛發展,人們看重的是電子商務的便捷與迅速,同時也對倉儲物流提出了高標準的需求,因此提升物流效率,已被視為又一豐厚利潤源,“機器換人”,“智能倉儲”成為當下熱點。但由于前兩代機器人移動技術的靈活性限制,大部分倉儲機器人移動不夠柔性化,使用率仍然不高,所以許多倉庫依舊保持對人力勞動的高度依賴。

工廠生產物流方面,隨著國家高新技術戰略——“中國制造2025”的概念提出,制造業邁出了向智能化過渡的步伐,許多制造企業的生產車間也開始逐步由自動化向智能化進行轉型,通過智能化設備和完善的管理系統實現24小時不間斷作業,少人化的生產作業模式縮減了現場人員崗位配置,提高了安全系數,實現了節能減排,處于打造“智慧生產車間”的熱潮。

而第三代自主移動技術,將為倉儲、生產車間場景下的運輸機器人完善移動方面的智能屬性,讓其變得像人一樣移動自如。其帶來的一系列的經濟效益也是十分明顯的:第一,改善勞動條件,逐步提高生產、物流效率;第二,降低工人勞動強度,減少勞動風險;第三,促進倉儲物流、生產物流信息化的發展,實現物流的合理化運作;第四,提高企業競爭力等。

2018年618購物節期間,由愛啃蘿卜機器人(深圳)有限責任公司研發的自主運輸機器人,在京東成都倉庫不知疲倦地進行實測應用,協助揀貨員運輸商品,它不僅能背負大量的商品,還能輕松避開各種障礙。

倉儲物流領域的作業模式上采用“人車接力”的全新應用方案。當自主運輸機器人多機協同作業時,揀貨員只需要在貨架間專注揀選,而運貨的工作全部交給機器人就可以了。對比以往的揀貨流程,這種智能化“人車接力”揀運模式,可幫助揀貨員降低揀貨出錯率,減少揀貨員在貨架和打包臺之間反復的長距運送,從而提升倉儲揀運效率。

自主運輸機器人助力柔性化室內物流普及發展

以市場存量較大的高位貨架倉場景為例,其倉儲物流的人力資源集中于貨品揀選及其運輸環節。揀貨員們要在海量的SKU里揀選出千變萬化的訂單結構,平均每天在倉庫里走2萬步以上,把更多的時間花在了反復、長距的搬運工作上。高峰時期甚至采用“加人”的模式也難以應付其巨大的壓力,同時新招來的員工還要進行培訓,且效率要比老員工低一倍等等。如此現狀也讓諸多倉庫管理者不得不考慮將作業模式朝著自動化的方向升級。

而另一方面,對于管理者來說,人效比,回報周期、未來的全局發展、部署成本等方面也是在引入自動化設備前所要考慮的重要因素。所以選型前,其物流環節的設計理念是要事先理清楚的。

對照傳統模式“滿足主要業務的發展需求”、“只看眼下”的設計理念,智慧倉儲揀運要從全局發展的需求出發,把業務的全面性考慮清楚,甚至要預測未來走向,致力于最大智能化,賦予設備自主決策的能力,這是設計理念上要發生根本性的改變。

在設備選型方面,傳統模式的核心主要是人工操作的機械化,而智能設備的選型核心是要給機器配置大腦、眼睛、胳膊、腿等等,要讓機械化的設備朝著“生物進化”的方向走。

運營模式上,保證提升整體效率的前提下,講求各項數據的把控,通過監控異常,不斷地優化策略,從而進一步提高效率。

而自主運輸機器人,它既不需要修改作業環境、易部署,又能保證效率比較可觀、應用風險低,而且能用到自主運輸機器人的市場存量也很大。所以它是一種務實、部署成本更低的柔性化室內物流解決方案,也將成為倉儲/生產物流中的新主力。


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