智能時(shí)代的到來(lái)催促著各行各業(yè)向著智能化方向發(fā)展對(duì)于物流行業(yè)的發(fā)展也提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，特別是隨著電子商務(wù)的發(fā)展對(duì)物流的運(yùn)作效率更是有著更高的要求。倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)作為物流的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其作業(yè)效率直接影響著整個(gè)物流的效率。

  因此提高倉(cāng)庫(kù)作業(yè)效率成為關(guān)鍵研究熱點(diǎn)，其中利用倉(cāng)庫(kù)搬運(yùn)機(jī)器人取代人工作業(yè)的貨到人的作業(yè)模式成為主要研究方向。隨著貨到人作業(yè)模式的興起AGV的定位導(dǎo)航也就自然而然的成為了關(guān)鍵的技術(shù)研究熱點(diǎn)。

■ 五種導(dǎo)航三代技術(shù)

  基于整個(gè)智能制造的發(fā)展，市場(chǎng)上較常見的導(dǎo)航方式通過(guò)技術(shù)大致可分為三代：第一代是電磁和磁導(dǎo)航，第二代是現(xiàn)在行業(yè)主流的二維碼導(dǎo)航，第三代分為兩大類，分別是基于激光與視覺的兩種SLAM算法導(dǎo)航。

  第一代導(dǎo)航技術(shù)主要是被動(dòng)的接受信息，較為傳統(tǒng)，需要對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行改造。如電磁導(dǎo)航，其導(dǎo)航原理是在AGV行駛路徑上埋置金屬線，然后給金屬線加載導(dǎo)航頻率，通過(guò)AGV上的電磁感應(yīng)線圈來(lái)感應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，進(jìn)行識(shí)別和跟蹤。這種導(dǎo)航的方式優(yōu)點(diǎn)是不易破損、污染，成本低，缺點(diǎn)是路徑固定，不易改造。

  磁導(dǎo)航與電磁導(dǎo)航技術(shù)接近，不同在于其采用貼在路面的磁條替代埋置在地面下的金屬線，通過(guò)磁場(chǎng)傳感器檢測(cè)磁帶信號(hào)控制導(dǎo)航，在拐彎或特定的位置可以配合RFID技術(shù)識(shí)別感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航。這種導(dǎo)航方式成本低，線路穩(wěn)定，缺點(diǎn)是易污染和破損，容易受外界的影響。此技術(shù)也是目前運(yùn)用最為廣泛，較成熟的導(dǎo)航技術(shù)之一。

  第二代導(dǎo)航技術(shù)在第一代的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善，二維碼導(dǎo)航需要AGV識(shí)別周圍標(biāo)志信息，利用AGV子系統(tǒng)計(jì)算分析其所處位置，以無(wú)線通信的方式反饋給中心電腦，進(jìn)而對(duì)AGV整體規(guī)劃和調(diào)度。二維碼導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)是定位精度高，靈活性好，對(duì)聲光無(wú)干擾。缺點(diǎn)是成本高，對(duì)陀螺儀的精度要求高。

  近些年來(lái)，受益于二維碼材質(zhì)的更新?lián)Q代等原因，以前的二維碼需經(jīng)常更換的問(wèn)題已經(jīng)解決。

■ 殊途同歸的第三代技術(shù)

  重頭戲就是第三代，目前在資本市場(chǎng)，各類機(jī)器視覺與激光雷達(dá)一片火熱。

  SLAM（SimultaneousLocalization And Mapping），即同時(shí)定位與地圖構(gòu)建，SLAM技術(shù)對(duì)于機(jī)器人或其他智能體的行動(dòng)和交互能力至為關(guān)鍵，因?yàn)樗砹诉@種能力的基礎(chǔ)：知道自己在哪里，知道周圍環(huán)境如何，進(jìn)而知道下一步該如何自主行動(dòng)。可以說(shuō)凡是擁有一定行動(dòng)能力的智能體都擁有某種形式的SLAM系統(tǒng)。

  在未來(lái)的各類SLAM算法導(dǎo)航中，基于激光雷達(dá)的激光SLAM和基于機(jī)器視覺的視覺SLAM（VSLAM）是兩種研究最多、最可能大規(guī)模落地應(yīng)用的SLAM，基本代表著第三代AGV導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展方向。

  在這兩種SLAM導(dǎo)航方式中，目前應(yīng)用較多的是激光SLAM，激光SLAM脫胎于早期的基于測(cè)距的定位方法(如超聲和紅外單點(diǎn)測(cè)距)。激光雷達(dá)距離測(cè)量比較準(zhǔn)確，誤差模型簡(jiǎn)單，在強(qiáng)光直射以外的環(huán)境中運(yùn)行穩(wěn)定，反饋信息本身包含直接的幾何關(guān)系，使得機(jī)器人的路徑規(guī)劃和導(dǎo)航變得直觀。激光SLAM理論研究也相對(duì)成熟，落地產(chǎn)品更豐富。

  VSLAM，它可以從環(huán)境中獲取海量的、富于冗余的紋理信息，擁有超強(qiáng)的場(chǎng)景辨識(shí)能力。早期的視覺SLAM基于濾波理論，其非線性的誤差模型和巨大的計(jì)算量成為了它實(shí)用落地的障礙。近年來(lái)，隨著具有稀疏性的非線性優(yōu)化理論(Bundle Adjustment)以及相機(jī)技術(shù)、計(jì)算性能的進(jìn)步，實(shí)時(shí)運(yùn)行的視覺SLAM已經(jīng)不再是夢(mèng)想。

海瑪智能AGV核心技術(shù)

  （1）車體控制技術(shù)

  在實(shí)際應(yīng)用中，由于用戶所需要運(yùn)載的貨物不同，經(jīng)常需要更改傳感器、驅(qū)動(dòng)器的類型及數(shù)量。海瑪為了提高機(jī)器人研發(fā)設(shè)計(jì)的工作效率，增強(qiáng)產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。AGV擁有多款專用車體控制器及車體控制器軟件，軟硬件均采用模塊式設(shè)計(jì)，僅需簡(jiǎn)單調(diào)整配置參數(shù)，即可快速地適配多種不同類型AGV車型的改變。

  移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)包括車體控制器、安全設(shè)備、人機(jī)接口、無(wú)線電臺(tái)、運(yùn)動(dòng)控制器、傳感器、導(dǎo)航系統(tǒng)等器件組成。主控制器用于發(fā)布及接收指令，該控制器是專為移動(dòng)機(jī)器人控制和應(yīng)用而設(shè)計(jì)的處理器，適合在工業(yè)環(huán)境下使用，是移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的主控制單元。安全設(shè)備直接與控制器中的安全線路連接，確保機(jī)器人對(duì)環(huán)境的安全。通過(guò)人機(jī)接口及無(wú)線通信，可以實(shí)時(shí)下達(dá)指令并觀測(cè)運(yùn)行狀態(tài)。移動(dòng)機(jī)器人主控制器通過(guò)接收導(dǎo)航系統(tǒng)及傳感器數(shù)據(jù)，控制伺服驅(qū)動(dòng)器及運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行執(zhí)行操作。

  （2）調(diào)度控制技術(shù)

  為了便于線路的改變，AGV的運(yùn)動(dòng)路線控制由控制臺(tái)及控制臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)。控制臺(tái)硬件采用工業(yè)計(jì)算機(jī)及外設(shè)組成，由電臺(tái)基站與移動(dòng)機(jī)器人無(wú)線通信，移動(dòng)機(jī)器人可以在多個(gè)電臺(tái)之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

  AGV在控制臺(tái)軟件調(diào)度控制方面，控制臺(tái)操作簡(jiǎn)單，變更方便。同時(shí)控制臺(tái)可隨時(shí)觀測(cè)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)，若機(jī)器人出現(xiàn)故障，控制臺(tái)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)及報(bào)警措施。控制臺(tái)可實(shí)現(xiàn)多車的控制及調(diào)度。

  （3）安全監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)

  AGV車體控制器、伺服控制器、運(yùn)動(dòng)控制器、激光防碰傳感器等器件均具有安全保護(hù)功能。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)掉電、復(fù)位、超時(shí)等危險(xiǎn)狀況時(shí)，安全信號(hào)的輸出將切斷，保護(hù)系統(tǒng)安全。AGV在電氣設(shè)計(jì)上應(yīng)遵照產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，使用器件及接插件均考慮電氣安全和電磁兼容性。

安徽海瑪智能科技有限公司于2017年4月成立，聯(lián)合上海大學(xué)研究，專業(yè)從事AGV關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)，生產(chǎn)。目前已培養(yǎng)出了一支年輕、成熟、具有較強(qiáng)研究開發(fā)能力的AGV專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。為眾多企業(yè)由傳統(tǒng)物流管理模式轉(zhuǎn)向現(xiàn)代新型信息化物流管理模式提供全面的技術(shù)解決方案。安徽海瑪智能科技有限公司是海天集團(tuán)旗下第三產(chǎn)業(yè)海天驅(qū)動(dòng)的子公司。

海瑪產(chǎn)品主要包含物流中心建設(shè)方案的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)；配送等環(huán)節(jié)自動(dòng)化設(shè)備以及信息系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和集成服務(wù)。通過(guò)智能物流方案的實(shí)現(xiàn)，為客戶提供自采購(gòu)物流、生產(chǎn)物流至營(yíng)銷物流的智能物流系統(tǒng)一站式解決方案，以低成本的投入構(gòu)造高優(yōu)化的物流系統(tǒng)配置，來(lái)提高作業(yè)效率，滿足企業(yè)自身精益物流管理的需要，推進(jìn)企業(yè)向智能化以及信息化方向的快速發(fā)展。