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面向制造业的自然导航机器人:风口起,在路上
  • 发布时间:2020-02-01
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  • 近年来,大量资本涌入自动发电车领域,推动了自动发电车制造商的快速增长。

    GGII数据显示,中国市场的AGV企业数量从2015年的110家增加到2018年的600多家,复合年增长率为76%。2018年,AGV在中国的销量达到23500台,同比增长49.65%。

    佳智科技联合创始人兼首席运营官陈首先分析,传统磁条AGV在中国已经使用多年,并引起了汽车等行业的关注。然而,新一代AGV的第一波浪潮是由“Kiva样”二维码导航AGV引领的。中国丰富的电子商务和快递场景为仓储AGV提供了巨大的应用空间。然而,经过一段时间后,人们发现二维码导航AGV在实际应用中的投入产出比没有达到预期,因此这类AGV的应用增长率逐渐放缓。

    随着数字化和智能化工厂规划的不断加速和深化,工厂定制的需求越来越明显,这就要求工厂的自动化生产线和物流处理系统具有极高的灵活性。基于激光无轨导航技术的自动导引车已经成为一种趋势。

    大量优秀企业进入市场的同时,也导致了行业的喜忧参半。由于机器视觉、传感器、大数据等技术的不断进步,陈首先指出,AGV作为面向制造业作为最终用户的设备,不仅是“技术和产品”,也是“应用和服务”。客户最终会为帮助自己解决真正的问题而付出代价。

    Gareth Technology成立于2016年,发现智能制造是移动机器人最成熟的市场,移动机器人可以快速着陆并拥有清晰的盈利模式。因此,自成立以来,广汽科技一直致力于开发用于制造的自然导航移动机器人。

    整个产品线的布局填补了行业的空白。

    目前,Gazhi产品已覆盖EMMA的整个工业级自主搬运AGV、智能无人叉车、多机器人调度管理系统、室外中低速无人飞行器、自主定位导航模块等。

    Chen首先表示,对整个产品线布局的信心来源是GAC技术在过去18年里继承了浙江大学控制学院机器人实验室机器人智能感知和运动控制方向的积累。至于自主导航的核心技术,GAC技术拥有完整的机器人技术,包括定位感知、导航避障、机器视觉等。

    其次,广汽科技不仅提供单一的机器人产品,还为移动机器人调度系统提供了一整套解决方案,这也决定了广汽需要从单一产品到系统的完整产品布局。

    他强调制造业中不同的行业对机器人有不同的要求,很难用几个标准产品来涵盖大量的非标准应用。对于B端的最终用户来说,购买产品只是其中的一部分。他们真正需要的是整个系统的解决方案,更加强调本地化服务和定制能力。

    基于过去三年的发展,广汽产品的负荷已覆盖200Kg-2T,包括室内和室外环境。

    Chen首先指出,对于室内机器人来说,无论负载如何,软件调度和导航的算法难度都不是很大,但是机电领域的研发难度却完全不同。“例如,大多数创新的自动导引车公司较少参与1吨或1吨以上负载的机器人,因为“软”技术(如算法)更容易使用,但在硬件方面,尤其是复杂和高负载的机电系统,它们需要长时间积累。”

    一般来说,载重超过1吨的自动导引车是为其应用场景而特别设计的,它所运载的货物也是特别设计的。因此,对于载重超过1吨的AGV,通常需要根据客户的货物情况定制车辆类型。

    此外,超过1吨的货物通常体积较大。然而,在工厂的有限通道中,自动导向车在处理大型货物时需要具有良好的灵活性和对接精度。在这种情况下,AGV在传统两轮差速模式下的灵活性将是不够的。

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    此外,获得2018年AGV高科技机器人水晶球奖的Gazhi EMMA500-ST填补了国内外专用于存储平台材料柔性送料车的激光导航(无反射器)行业的空白。

    EMMA500-ST是根据立式仓库的特点,结合生产线上立式仓库和线侧仓库之间的运输需求而开发的。陈首先分析了困难。当AGV进入垂直库时,AGV与库台之间的间隙仅为2~3厘米,这就要求机器人的绝对定位精度达到1厘米,甚至小于5毫米,而整个运行路径的精度应保持在5毫米以内.

    另一方面,在图书馆的应用过程中,AGV面临着一个非常空旷的环境。以佳芝的一家上市公司客户为例,该公司在一座50,000平方米的厂房内需要使用近30台EMMA500-ST。

    激光SLAM依靠障碍物根据周围环境进行标记或引导。然而,在这个可见范围内几乎没有标记,或者这些标记都在20米之外。此外,在广阔的环境中,由于地面不平,激光很容易抖动,这给定位和导航带来很大的挑战。”陈首先进一步指出。

    佳芝科技基于这一实际应用条件,通过算法的改进,使EMMA500-ST不易受环境变化的影响,能够根据路径规划和多传感器精确导航。

    对于室外机器人来说,难点在于:一方面,适合室外机器人的底盘结构非常特殊,传统的两轮差动结构并不完全适合室外不平的道路,而是更喜欢使用类似汽车的阿克曼底盘结构,这对于机电设计和控制来说更加困难;另一方面,室外环境比室内环境更加复杂,传统的二维激光导航算法无法满足室外非结构化场景的应用。

    GACHI Technology是中国第一个只依靠3D激光SLAM来启动50万平方米以上无人分布的半封闭公园的机器人团队。凭借3D SLAM技术,Gazi户外机器人能够满足各种户外场景的应用。

    如今,除了激光雷达,GAC-Chile机器人的核心组件,包括核心控制器、伺服驱动器、视觉传感器和电子控制系统,都是独立开发的,成本优势明显。

    创建多行业智能物流模式

    目前,广汽已经积累了丰富的应用案例,包括着名上市企业智能配电设备绿色数字智能工厂项目、全球最大ODM专业OEM企业物料搬运项目、国内电子制造企业单分钟换模精益生产项目、国外着名打印机制造企业墨盒车间自动物料配送项目。

    不同的行业有不同的特殊困难。首先,陈举了一个例子。配电行业的自动化工厂又大又空。如何在参考文献极少的大比例尺地图上实现高精度、高可靠性和高鲁棒性的定位导航是一个非常困难的问题。

    然而,在3C工业中,面临的环境是有许多对接机器,而且调度系统很复杂。因此,如何通过载体的定制来满足不同设备的高精度对接要求是一个难点。此外,3C工厂的场地一般较窄,要求导航精度和控制能力高。此外,在半导体工业中,困难在于对无尘的特别高的要求。

    根据不同行业的特点,广汽科技不仅会对自动导引车产品本身进行有针对性的研发,如设计一个600毫米宽的车体,可以顺利通过800毫米宽的通道自动导引车;它还将结合移动性和设备对接能力,为子行业引入专门的自动导引车设备,例如设计一种类似于半导体IGBT工业封装的专用飞机,适合与运载载体结合应用于半导体工业。

    GAIC科技的整体智能物流解决方案以GAIC AGV机器人为核心,依托智能调度系统CLOUDIA。除了实现内部材料的灵活高效运输,遗传算法

    除了AGV目前较为成熟的行业,如3C电子、汽车零部件、配电、制药、半导体等。广汽科技还将在未来探索新的光伏能源、5G通信等领域。

    欢迎来到5G风口

    目前广汽约有65人,其中R&D员工占50%以上。陈首先透露:“俄罗斯天然气工业股份公司2019年的新战略是在现有产品的基础上拓展新的行业应用,开发更多适合各行业的AGV整体解决方案和模型。与此同时,自动导向车的应用领域在被切入的行业中逐渐扩大。”

    毫无疑问,5G是2019年最热门的概念。当5G到来时,嘎驰自然不想缺席。“Gazprom的产品,包括机器人调度系统和作业管理系统,都是基于与5G通信兼容的架构开发的。目前,由于通信限制,采用了私有化部署方案。随着5G基础架构的改进,这些方案将转移到公共云或私有云来完成。”

    Gazi还为5G做了相应的技术储备,以改变机器人和服务器之间的通信模式。陈首先说:“5G技术将在机器人通信、调度和信息处理方面带来一场富有想象力的“革命”

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