自主移動(dòng)機(jī)器人如何走向“智能”？

　　自主移動(dòng)機(jī)器人是智能工廠物流系統(tǒng)的重要組成部分，其功能越來(lái)越多樣化，已經(jīng)成為了智能工廠在數(shù)字化改造過(guò)程中優(yōu)先考慮的目標(biāo)，智能移動(dòng)機(jī)器人可能出現(xiàn)在工廠中的各個(gè)角落，有增高式自動(dòng)叉車可搬運(yùn)貨物，又有復(fù)合機(jī)器人在揀選貨物，還有搬運(yùn)機(jī)器人在產(chǎn)線中搬運(yùn)貨物，甚至還有巡檢機(jī)器人在巡視整個(gè)工廠的情況，以及開放的調(diào)度系統(tǒng)、信息系統(tǒng)與MES系統(tǒng)對(duì)接。

　　在“OFweek2019（第九屆）機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上，仙知機(jī)器人聯(lián)合創(chuàng)始人兼研發(fā)總經(jīng)理戴蕭何發(fā)表了《智能工廠移動(dòng)機(jī)器人*》的精彩演講，他從技術(shù)的角度去分析，當(dāng)前的智能工廠中應(yīng)該需要什么樣的移動(dòng)機(jī)器人以及如何解決實(shí)際生產(chǎn)中移動(dòng)機(jī)器人遇到的問(wèn)題。

　　從移動(dòng)機(jī)器人生產(chǎn)廠商的角度看，企業(yè)對(duì)于移動(dòng)技術(shù)需求可轉(zhuǎn)化為四個(gè)層級(jí)：無(wú)軌化導(dǎo)航、大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用、無(wú)人化和自動(dòng)化、智能化。那么，自主移動(dòng)機(jī)器人如何走向“智能”？

移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)需求

　　常見(jiàn)的地圖構(gòu)建、路徑規(guī)劃、自主定位、主動(dòng)避障，只是實(shí)現(xiàn)無(wú)軌化定位導(dǎo)航的基礎(chǔ)需求；環(huán)境普適性、操作可視化、多車一致性、調(diào)度通用性才是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的高級(jí)需求。

　　現(xiàn)代化工廠應(yīng)用環(huán)境通常對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)用并不是*友好，比如高動(dòng)態(tài)作業(yè)環(huán)境和長(zhǎng)廊作業(yè)環(huán)境，對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)都是沒(méi)有參考物可用的，仙知機(jī)器人采取了哪些措施解決這一問(wèn)題呢？一是結(jié)合攝像頭以及其它傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)場(chǎng)景語(yǔ)的理解，針對(duì)不同場(chǎng)景挑選合適的技術(shù)來(lái)解決移動(dòng)機(jī)器人在該場(chǎng)景中的定位導(dǎo)航問(wèn)題，二是自主開發(fā)3DSLAM核心算法，結(jié)合多傳感器，增強(qiáng)了定位導(dǎo)航的穩(wěn)定性。

　　目前大部分移動(dòng)機(jī)器人在實(shí)際場(chǎng)景應(yīng)用中，終端用戶通常并沒(méi)有技術(shù)能力進(jìn)行一些代碼編寫或者腳本編寫來(lái)適用場(chǎng)景的變更，而學(xué)習(xí)成本對(duì)于他們也太高，仙知一站式施工軟件Roboshop則大大減少了復(fù)雜程度，從地圖構(gòu)建、路線 站點(diǎn)編輯、機(jī)器人的指令控制、狀態(tài)監(jiān)控，都可以直接在該軟件上操作。

　　“多車一致性”來(lái)源于現(xiàn)實(shí)中，移動(dòng)機(jī)器人在工廠運(yùn)用中數(shù)量會(huì)逐漸增多，每臺(tái)機(jī)器人構(gòu)建自己的地圖，工作量巨大；新增和舊的移動(dòng)機(jī)器人由于物理參數(shù)不同，比如輪子半徑有微小差別，傳感器安裝位置有微小差別等，以及驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)的電氣屬性的不同，均會(huì)造成運(yùn)動(dòng)的不確定性，從而會(huì)產(chǎn)生較大的運(yùn)動(dòng)誤差。

　　仙知機(jī)器人采用基于地圖的多傳感器系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)，對(duì)每個(gè)機(jī)器人的物理參數(shù)、運(yùn)動(dòng)性能、系統(tǒng)延時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定，即使機(jī)器人再多，也無(wú)需重復(fù)建圖，保證多車運(yùn)動(dòng)的一致性。

　　在場(chǎng)景中，不僅多臺(tái)機(jī)器人需要共同運(yùn)行，也是需要多種機(jī)器人共同運(yùn)行，如果沒(méi)有有效的調(diào)度系統(tǒng)的話，就有可能會(huì)發(fā)生碰撞、死鎖或者效率低下的情況；仙知RoboRoute調(diào)度系統(tǒng)軟件，可同時(shí)對(duì)上百臺(tái)不同類型的移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，并且開放標(biāo)準(zhǔn)接口還可與工廠MES、倉(cāng)庫(kù)WMS等系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，從而實(shí)現(xiàn)整體工廠的智能化。

如何實(shí)現(xiàn)無(wú)人化、自動(dòng)化？

　　在現(xiàn)在的工廠應(yīng)用中，不管是自動(dòng)叉車還是移動(dòng)AGV都沒(méi)有辦法脫離人員運(yùn)行，比如自動(dòng)叉車，需要機(jī)械限位進(jìn)行輔助，因?yàn)槠渥陨聿⒉痪邆渥R(shí)別能力，無(wú)法識(shí)別棧板是否偏移、是否有物體以及是否可叉取。仙知機(jī)器人給叉車配備相應(yīng)的傳感器，開發(fā)了配套的視覺(jué)算法，使叉車感知棧板位置、姿態(tài)及姿態(tài)角，從而不需要人為限位或者其他配套設(shè)備參與，完成運(yùn)行閉環(huán)。

更升一級(jí)的智能化工廠

　　現(xiàn)在我國(guó)很多加工廠，特別是中小規(guī)模制造企業(yè)，原來(lái)并沒(méi)有MES系統(tǒng)，甚至在使用移動(dòng)機(jī)器人的過(guò)程中也沒(méi)有MES系統(tǒng)做支撐；但在面臨工廠招不到人，勞動(dòng)力短缺的情況下，還是想用移動(dòng)機(jī)器人來(lái)解決工廠生產(chǎn)中遇到的移動(dòng)問(wèn)題；針對(duì)這種現(xiàn)象，仙知機(jī)器人為機(jī)器人打造屬于自己的眼睛，視覺(jué)不僅僅作為感知設(shè)備，還作為需求發(fā)起設(shè)備，比如在揀選機(jī)器人在看到產(chǎn)線上某個(gè)代表有物料的燈亮起時(shí)，它將作為需求發(fā)起單位去呼叫搬運(yùn)機(jī)器人過(guò)來(lái)運(yùn)送物料，而不再需要MES系統(tǒng)的支撐。

移動(dòng)機(jī)器人*強(qiáng)大腦

　　仙知不僅是移動(dòng)機(jī)器人供應(yīng)商，還是移動(dòng)機(jī)器人整體技術(shù)解決方案*。作為技術(shù)載體的SRC系列核心控制器被稱為移動(dòng)機(jī)器人的*強(qiáng)大腦；必備的慣導(dǎo)單元，并在特定版本里面融合了3DSLAM算法，在增強(qiáng)定位導(dǎo)航穩(wěn)定性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)場(chǎng)景語(yǔ)義的理解，真正做到了自動(dòng)化與智能化的*融合。

　　同時(shí)，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，可適配多種車型，雙輪差動(dòng)、前驅(qū)單舵輪、 后驅(qū)單舵輪、三驅(qū)全向、四驅(qū)麥克納姆輪、雙舵輪等，有多種型號(hào)可以以滿足工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人、商用移動(dòng)機(jī)器人、自動(dòng)叉車的不同應(yīng)用需求。

　　目前很多終端廠家用戶對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的選擇是通過(guò)招標(biāo)來(lái)進(jìn)行的，因此一個(gè)廠家里的自動(dòng)化設(shè)備不可能只來(lái)源于一家，而設(shè)備的接口不統(tǒng)一，系統(tǒng)不兼容的情況下實(shí)現(xiàn)整廠大規(guī)模應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人是很困難的。對(duì)此，仙知SRC控制器，基于開放理念，提供豐富的外置接口和通訊總線，支持多傳感器安全防護(hù)；配合Roboshop使用可對(duì)工廠實(shí)行實(shí)時(shí)掌控，無(wú)論是機(jī)器人當(dāng)前位置還是激光傳感器感知狀態(tài)等等都可以被Roboshop監(jiān)控。在空間與成本上，SRC系列核心控制器可直接與用戶驅(qū)動(dòng)設(shè)備交互，無(wú)需額外 PLC 及繼電器，讓車體更加小型化。

　　隨著自主移動(dòng)機(jī)器人AMR的成本下降和技術(shù)的進(jìn)步，新一代導(dǎo)航技術(shù)將助力移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入更多應(yīng)用場(chǎng)景，不僅僅是智能工廠，從制造業(yè)到物流再到商用場(chǎng)景，自主移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)開放將有利于國(guó)內(nèi)諸多初創(chuàng)企業(yè)成長(zhǎng)與發(fā)展。