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智能搬运机器人主流导航方式对比

更新时间:2019-07-29      点击次数:1416

智能搬运机器人作为自动化运输搬运的重要工具,技术上已经非常成熟,在智能工厂已经得到广泛应用,智能搬运机器人可以做到将物料准确、安全、智能地运输到目标站点。智能搬运机器人发展至今,衍生出了多种导航方式。

目前主流的智能搬运机器人导航方式有以下几种:

 

磁条导航

磁条导航是被认为是一项非常成熟的导航技术,在智能搬运机器人运行路线上铺设磁条,智能搬运机器人通过测量路径上的磁场信号来获取车辆自身相对于目标跟踪路径之间的位置偏差,从而实现车辆的控制及导航。
磁条导航的优点在于成本低、技术成熟可靠,定位稳定性好,使用方便。
磁条导航的缺点在于需要对地面进行施工,施工工作量大,地表卡容易丢失,在路线变更时需要重新铺设磁条,柔性差,维护成本较高,只能沿着磁条行走,无法实现智能避让,或通过控制系统实时更改任务。

 

 

磁钉导航

磁钉导航方式是通过磁导航传感器检测磁钉的磁信号来寻找行进路径,只是将原来采用磁条导航时对磁条进行连续感应变成间歇性感应,因此磁钉之间的距离不能够过大,且两磁钉间智能搬运机器人处于一种距离计量的状态,在该状态下需要编码器计量所行走的距离。其次,磁钉导航所用控制模块与磁条导航控制模块相同。

磁钉导航的优点在于成本低、技术成熟可靠,磁钉埋在地下,隐秘性好、美观性强。磁钉抗干扰强,抗磨损性强,抗酸碱、油污等影响,可使用在户外、室内。

磁钉导航的缺点在于智能搬运机器人导航路线内不能有其他磁性物质存在,智能搬运机器人磁钉导航线路一次铺设,后续修改线路必须执行二次作业。智能搬运机器人磁钉导航施工会对地面进行一定的破坏功能,即在地面开孔,然后回填,对施工技术要求严格,才能恢复原地面美观要求。

 

 

Slam激光导航

Slam激光导航也叫自然导航,自然导航是目前智能搬运机器人的导航技术,该技术利用二维激光扫描仪对现场环境进行测量、学习并绘制导航环境,智能搬运机器人在不具备周围环境信息的前提下,让移动机器人在运动过程中根据自身携带的传感器和对周围环境的感知进行自身定位,同时增量式构建周围环境地图。

Slam激光导航的优点在于可以定位标志物可以为工作环境中的墙面等信息,不需要对路面施工,不必依赖反射板。Slam激光导航可以不用预先铺设任何轨道,方便工厂生产线的升级改造和导航路线的变更,Slam激光导航可以实时避障,环境适应能力强。相比于传统的激光导航,自然导航的施工简单与周期都较低。

Slam激光导航的缺点在于定位稳定性差,在一些复杂工厂环境下容易丢失定位,受环境影响比较大,同时激光导航智能搬运机器人的成本较高。

 

激光导航(安装反射板)

智能搬运机器人小车在行驶路径上安装反射板,激光扫描器安装在智能搬运机器人车顶上,智能搬运机器人通过发射激光束,激光扫描器随 智能搬运机器人 的行走, 发出激光束,发出的激光束被沿 智能搬运机器人 行驶路径铺设的多组反射板直接反射回来,同时采集由反射板反射的激光束,并通过连续的三角几何运算来实现智能搬运机器人的导引,从而确定其当前的位置以及方向。

激光导航优点在于智能搬运机器人小车定位,而且地面无需其他定位设施,行驶路径可以灵活改变。

激光导航缺点在于激光导航控制复杂以及激光技术昂贵的投资成本,反射片以及智能搬运机器人激光传感器直接不能有障碍物,不适合空中有物流影响的场合。

 

 

视觉导航(二维码)

在智能搬运机器人的底盘上安装一个视觉摄像头,智能搬运机器人运行路线上隔一段距离铺设一个二维码,智能搬运机器人在行驶过程中,通过解析二维码信息获取当前的位置信息。二维码导航通常与惯性导航相结合,实现定位。


二维码导航优点在于定位稳定性好,技术成熟,导航柔性高,受环境干扰少,成本较低。
二维码导航缺点在于需要在智能搬运机器人运行路线上铺设大量二维码,施工工程量大,同时二维码需定期进行维护更换,维护工作量大,二维码导航使用范围比较小,一般用在仓库等无人环境。

 

 

 

融合导航

1、 传统激光导航,在遇到复杂地形时候(比如长廊、道路两侧为玻璃、工厂环境变化大),容易丢失定位。
2、 在某些场景(对接精度要求高),定位精度达不到自动上下料精度要求。
为了解决以上问题,可以通过两种以上导航方式相结合使用进行导航,我们称这种方式为融合导航,目前常见的融合导航方式有以下几种。
1、激光导航与磁条导航组合
2、激光导航与二维码导航组合
3、二维码导航与惯导导航组合
4、激光导航与3D视觉导航组合
在地上铺设磁条和二维码都需要对地面进行施工,时间长了容易磨损,产线变更时需要重新铺设,维护使用成本高。
蓝芯科技自主研发的激光导航与3D视觉传感器融合导航方式不需要对环境做任何更改,智能搬运机器人充分利用环境信息通过激光传感器建立2D平面地图,通过视觉传感器建立3D地图,采用slam激光导航和视觉导航两种模式融合导航,可以适应工厂复杂地形。
slam激光导航和视觉导航技术涵盖三个部分,分别为建图、定位和路径规划(运动控制)。

定位

蓝芯科技的视觉定位方案以3D建图为基础,依赖稳定的图像特征获得位置。同时可以对地图进行动态更新,防止场景可能的微小变化。3D地图对场景的变化和机器老化、倾斜等有较高的适应性。

导航

蓝芯科技*导航方案,可设固定点、固定路径等方式。
蓝芯科技有丰富的实际场景的路径规划方案,提供固定点、固定路径等符合场景需求的方案。同时,融合多种传感器完成避障,在仓库等场景中保证其安全性。

蓝芯科技激光导航与3D视觉融合导航智能搬运机器人

 


几种导航方式对比

 

智能搬运机器人作为*自动化搬运方案,已经被越来越多的行业和企业使用。融合导航的*在逐步扩大,它的灵活性*,在德国工业4.0、中国制造2025大环境下,蓝芯科技一直致力于为工厂提供智能化物流解决方案,其自主研发的激光视觉融合导航智能搬运机器人希望为越来越多的企业提供帮助。

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