激光導航AGV是從早期電磁導航、磁帶導航AGV逐步發展進化而來的。在20世紀70-80年代,隨著激光技術的不斷發展,激光測距的精度不斷提高,人們開始嘗試利用激光作為測量定位,經過長期研究,終于成功研發了二維激光掃描儀。1990年,瑞典NDC公司開發了第四代AGV控制系統,AGV才開始使用激光導引系統。
在激光導航AGV發展歷史中,最早使用的是基于反光板的激光導航,通過激光雷達持續地發射激光脈沖,由旋轉機構將激光脈沖按一定角度間隔(角度分辨率)發射向掃描角度內的各個方向而形成一個以徑向坐標為基準的二維掃描面。激光雷達通過識別掃描范圍內的物體表面反射率,來識別激光反光板的位置信息,再通過最少三個反光板的位置計算出激光雷達所在的AGV的位置和姿態信息。
激光反光板導航示意圖
較早的反射板導航,應用較多的是SICK的NAV350和NDC系統。SICK NAV350可以直接輸出傳感器的位姿坐標,用戶不需要編程就可以直接用于AGV的定位,開發簡單、性能可靠,所以在市場上占據主導地位。同時SICK NAV系列基于反射板導航的還有NAV340、NAV245,不同的是NAV340、NAV245需要用戶自己做定位算法,相對開發較難。
隨著激光雷達角分辨率的提高與主控電腦的計算能力提升,基于SLAM的自然導航技術越來越普及。相對于激光反射板導航,自然導航施工簡單,無需對現場環境進行改造,柔性化程度更好。這時,倍加福推出了自己的拳頭產品——R2000。
R2000二維激光掃描儀采用發射器、曲面鏡和接收器一體旋轉的測量技術,為實現真正的同步測量打下了基礎。一體旋轉技術將單點測量衍生成了360 o平面內的全區域測量,可用于快至50 Hz,每秒252, 000測量值的高速二維測量,同時確保檢測精確性和穩定性。R2000有HD和UHD兩個版本,HD版本性價比高,是國內AGV廠商的普遍選擇;UHD版本最高角分辨率可達0.014°,基于反射板的測量距離更遠。因此,倍加福R2000受到了市場更多青睞。
在自然導航激光雷達的選擇上,SICK推出的LMS151和LMS511也曾廣泛應用于自動叉車,但由于推出時間較早、價格較高,角分辨率相較于后來的R2000相對較差,所以被倍加福奪去了不少市場份額。后來SICK推出了LMS111,是一款緊湊型、經濟型,主要用于室內外區域防撞、測量及安防的激光雷達。LMS111體積小、重量輕,可用于戶外惡劣的天氣環境,在眾多領域得到了廣泛應用。
盡管激光傳感器的性能在不斷提升,但是相較于傳統的磁條導航、二維碼導航、基于反射板的激光導航,自然導航對算法的要求相對較高,而且依靠單一的激光傳感器并不能完全適應實際使用環境,尤其是復雜的使用環境中,還需要配合激光反光板、視覺傳感器、超聲、光電等多種傳感器融合使用,才能滿足現實使用需求,這便對算法層面的技術有了更高的要求。目前除了國外的NDC、ANT等公司提供算法解決方案外,國內只有仙知機器人獨領風騷,在算法層面能夠依據客戶現場使用環境提供相應的解決方案。
仙知機器人推出的激光導航移動機器人產品,在3D SLAM基礎上結合多傳感器,增強定位導航穩定性的同時,加入了對場景語義的理解,真正做到了自動化與智能化的完美融合,能夠適應長廊、高動態等復雜環境,滿足用戶不同環境的使用需求?;谟脩魪碗s的使用場景,仙知機器人推出了AMB系列無人搬運底盤,可根據具體使用場景,配合頂升、輥筒、機械手、牽引、皮帶、云臺、顯示屏等進行多種擴展,滿足不同行業不同場景的使用需求。
同時,仙知機器人作為一站式移動機器人方案專家,不僅為集成商合作伙伴及終端用戶提供單一的移動機器人最強大腦SRC系列核心控制器和激光導航移動機器人產品,還有相匹配的、操作簡便的移動機器人一站式實施工具Roboshop,多機調度系統RoboRoute與對接倉庫和產線的可視化管理系統RoboGlue,形成了成套的智能物流解決方案。
仙知自主研發的移動機器人最強大腦SRC系列核心控制器,不僅算法強大,功能豐富,而且滿足工業移動機器人、商用移動機器人、自動叉車的不同應用需求,適配雙輪差動、單舵輪、四驅麥克納姆輪等多種車型,受到市場的熱烈追捧,成為眾多集成商與移動機器人本體制造商的最佳選擇。仙知機器人攜手集成商為終端用戶提供的解決方案已在汽車制造、3C電子制造、家電制造、半導體制造、食品煙草、電商倉儲、醫療教育、商用服務等眾多領域廣泛應用。
在工業4.0時代全面到來與中國智能制造不斷發展的當下,市場對移動機器人的靈活性、智能化要求不斷提升,基于SLAM技術的激光導航移動機器人將會逐步成為市場主流。在技術層面,多傳感器融合算法是未來發展必然。仙知機器人將繼續加大研發投入,始終保持算法與技術的領先優勢,打造更加智能的移動機器人產品,并為集成商與合作伙伴提供全方位場景化的智能物流解決方案,賦能中國智造。
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