激光導航AGV是從早期電磁導航、磁帶導航AGV逐步發(fā)展進化而來的。在20世紀70-80年代,隨著激光技術的不斷發(fā)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(jīng)過長期研究,終于成功研發(fā)了二維激光掃描儀。1990年,瑞典NDC公司開發(fā)了第四代AGV控制系統(tǒng),AGV才開始使用激光導引系統(tǒng)。
在激光導航AGV發(fā)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(xù)地發(fā)射激光脈沖,由旋轉(zhuǎn)機構將激光脈沖按一定角度間隔(角度分辨率)發(fā)射向掃描角度內(nèi)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(nèi)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(tài)信息。
較早的反射板導航,應用較多的是SICK的NAV350和NDC系統(tǒng)。SICKNAV350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(fā)簡單、性能可靠,所以在市場上占據(jù)主導地位。同時SICKNAV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(fā)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(xiàn)場環(huán)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(chǎn)品――R2000。
R2000二維激光掃描儀采用發(fā)射器、曲面鏡和接收器一體旋轉(zhuǎn)的測量技術,為實現(xiàn)真正的同步測量打下了基礎。一體旋轉(zhuǎn)技術將單點測量衍生成了360o平面內(nèi)的全區(qū)域測量,可用于快至50Hz,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(wěn)定性。R2000有HD和UHD兩個版本,HD版本性價比高,是國內(nèi)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,性能相較于后來的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(jīng)濟型,主要用于室內(nèi)外區(qū)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(huán)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(tǒng)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(huán)境,尤其是復雜的使用環(huán)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(xiàn)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(nèi)只有仙知機器人獨領風騷,在算法層面能夠依據(jù)客戶現(xiàn)場使用環(huán)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(chǎn)品,在3DSLAM基礎上結合多傳感器,增強定位導航穩(wěn)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(tài)等復雜環(huán)境,滿足用戶不同環(huán)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(jù)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(yè)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(chǎn)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(diào)度系統(tǒng)RoboRoute與對接倉庫和產(chǎn)線的可視化管理系統(tǒng)RoboGlue,形成了成套的智能物流解決方案。
仙知自主研發(fā)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(yè)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(qū)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(yī)療教育、商用服務等眾多領域廣泛應用。
在工業(yè)4.0時代全面到來與中國智能制造不斷發(fā)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(fā)展必然。仙知機器人將繼續(xù)加大研發(fā)投入,始終保持算法與技術的領先優(yōu)勢,打造更加智能的移動機器人產(chǎn)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。