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                  智能搬運機器人主流導航方式對比
                1. 發布日期:2019-07-30      瀏覽次數:729
                  • 智能搬運機器人作為自動化運輸搬運的重要工具,技術上已經非常成熟,在智能工廠已經得到廣泛應用,智能搬運機器人可以做到將物料準確、安全、智能地運輸到目標站點。智能搬運機器人發展至今,衍生出了多種導航方式。

                    目前主流的智能搬運機器人導航方式有以下幾種:

                     

                    磁條導航

                    磁條導航是被認為是一項非常成熟的導航技術,在智能搬運機器人運行路線上鋪設磁條,智能搬運機器人通過測量路徑上的磁場信號來獲取車輛自身相對于目標跟蹤路徑之間的位置偏差,從而實現車輛的控制及導航。
                    磁條導航的優點在于成本低、技術成熟可靠,定位穩定性好,使用方便。
                    磁條導航的缺點在于需要對地面進行施工,施工工作量大,地表卡容易丟失,在路線變更時需要重新鋪設磁條,柔性差,維護成本較高,只能沿著磁條行走,無法實現智能避讓,或通過控制系統實時更改任務。

                     

                     

                    磁釘導航

                    磁釘導航方式是通過磁導航傳感器檢測磁釘的磁信號來尋找行進路徑,只是將原來采用磁條導航時對磁條進行連續感應變成間歇性感應,因此磁釘之間的距離不能夠過大,且兩磁釘間智能搬運機器人處于一種距離計量的狀態,在該狀態下需要編碼器計量所行走的距離。其次,磁釘導航所用控制模塊與磁條導航控制模塊相同。

                    磁釘導航的優點在于成本低、技術成熟可靠,磁釘埋在地下,隱秘性好、美觀性強。磁釘抗干擾強,抗磨損性強,抗酸堿、油污等影響,可使用在戶外、室內。

                    磁釘導航的缺點在于智能搬運機器人導航路線內不能有其他磁性物質存在,智能搬運機器人磁釘導航線路一次鋪設,后續修改線路必須執行二次作業。智能搬運機器人磁釘導航施工會對地面進行一定的破壞功能,即在地面開孔,然后回填,對施工技術要求嚴格,才能恢復原地面美觀要求。

                     

                     

                     

                    Slam激光導航

                    Slam激光導航也叫自然導航,自然導航是目前智能搬運機器人的導航技術,該技術利用二維激光掃描儀對現場環境進行測量、學習并繪制導航環境,智能搬運機器人在不具備周圍環境信息的前提下,讓移動機器人在運動過程中根據自身攜帶的傳感器和對周圍環境的感知進行自身定位,同時增量式構建周圍環境地圖。

                    Slam激光導航的優點在于可以定位標志物可以為工作環境中的墻面等信息,不需要對路面施工,不必依賴反射板。Slam激光導航可以不用預先鋪設任何軌道,方便工廠生產線的升級改造和導航路線的變更,Slam激光導航可以實時避障,環境適應能力強。相比于傳統的激光導航,自然導航的施工簡單與周期都較低。

                    Slam激光導航的缺點在于定位穩定性差,在一些復雜工廠環境下容易丟失定位,受環境影響比較大,同時激光導航智能搬運機器人的成本較高。

                     

                    激光導航(安裝反射板)

                    智能搬運機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機器人車頂上,智能搬運機器人通過發射激光束,激光掃描器隨 智能搬運機器人 的行走, 發出激光束,發出的激光束被沿 智能搬運機器人 行駛路徑鋪設的多組反射板直接反射回來,同時采集由反射板反射的激光束,并通過連續的三角幾何運算來實現智能搬運機器人的導引,從而確定其當前的位置以及方向。

                    激光導航優點在于智能搬運機器人小車定位,而且地面無需其他定位設施,行駛路徑可以靈活改變。

                    激光導航缺點在于激光導航控制復雜以及激光技術昂貴的投資成本,反射片以及智能搬運機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。

                     

                     

                    視覺導航(二維碼)

                    在智能搬運機器人的底盤上安裝一個視覺攝像頭,智能搬運機器人運行路線上隔一段距離鋪設一個二維碼,智能搬運機器人在行駛過程中,通過解析二維碼信息獲取當前的位置信息。二維碼導航通常與慣性導航相結合,實現定位。


                    二維碼導航優點在于定位穩定性好,技術成熟,導航柔性高,受環境干擾少,成本較低。
                    二維碼導航缺點在于需要在智能搬運機器人運行路線上鋪設大量二維碼,施工工程量大,同時二維碼需定期進行維護更換,維護工作量大,二維碼導航使用范圍比較小,一般用在倉庫等無人環境。

                     

                     

                     

                    融合導航

                    1、 傳統激光導航,在遇到復雜地形時候(比如長廊、道路兩側為玻璃、工廠環境變化大),容易丟失定位。
                    2、 在某些場景(對接精度要求高),定位精度達不到自動上下料精度要求。
                    為了解決以上問題,可以通過兩種以上導航方式相結合使用進行導航,我們稱這種方式為融合導航,目前常見的融合導航方式有以下幾種。
                    1、激光導航與磁條導航組合
                    2、激光導航與二維碼導航組合
                    3、二維碼導航與慣導導航組合
                    4、激光導航與3D視覺導航組合
                    在地上鋪設磁條和二維碼都需要對地面進行施工,時間長了容易磨損,產線變更時需要重新鋪設,維護使用成本高。
                    藍芯科技自主研發的激光導航與3D視覺傳感器融合導航方式不需要對環境做任何更改,智能搬運機器人充分利用環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激光導航和視覺導航兩種模式融合導航,可以適應工廠復雜地形。
                    slam激光導航和視覺導航技術涵蓋三個部分,分別為建圖、定位和路徑規劃(運動控制)。

                    定位

                    藍芯科技的視覺定位方案以3D建圖為基礎,依賴穩定的圖像特征獲得位置。同時可以對地圖進行動態更新,防止場景可能的微小變化。3D地圖對場景的變化和機器老化、傾斜等有較高的適應性。

                    導航

                    藍芯科技特有導航方案,可設固定點、固定路徑等方式。
                    藍芯科技有豐富的實際場景的路徑規劃方案,提供固定點、固定路徑等符合場景需求的方案。同時,融合多種傳感器完成避障,在倉庫等場景中保證其安全性。

                    藍芯科技激光導航與3D視覺融合導航智能搬運機器人

                     


                    幾種導航方式對比

                     

                    智能搬運機器人作為先進的自動化搬運方案,已經被越來越多的行業和企業使用。融合導航的市場份額在逐步擴大,它的靈活性*,在德國工業4.0、中國制造2025大環境下,藍芯科技一直致力于為工廠提供智能化物流解決方案,其自主研發的激光視覺融合導航智能搬運機器人希望為越來越多的企業提供幫助。

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