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仙知激光SLAM導(dǎo)航融合多傳感器算法,讓移動(dòng)機(jī)器人更穩(wěn)定、更智能

電子設(shè)計(jì) ? 來(lái)源:電子設(shè)計(jì) ? 作者:電子設(shè)計(jì) ? 2020-12-26 09:34 ? 次閱讀

伴隨工業(yè)自動(dòng)化智能化發(fā)展,移動(dòng)機(jī)器人在制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)較為普遍,并向其它行業(yè)逐漸延伸。近年來(lái),隨著智能制造、精益生產(chǎn)及柔性化生產(chǎn)需求日益提升,對(duì)移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)要求也在不斷攀升。

目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方式有磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、激光反光板導(dǎo)航和激光自然輪廓導(dǎo)航幾種形式,但是單一依靠一個(gè)或兩個(gè)傳感器來(lái)進(jìn)行定位導(dǎo)航,總是難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的使用場(chǎng)景需求。

傳統(tǒng)的磁條導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人,其工作原理是在地面鋪設(shè)磁條,并使磁條磁場(chǎng)的方向一致,通過(guò)磁傳感器感應(yīng)磁信號(hào)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)引。在啟動(dòng)磁導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人時(shí),需要注意機(jī)器人是否在導(dǎo)引磁條的中間,左右偏差不能大于10cm;而且移動(dòng)機(jī)器人必須按照鋪設(shè)的磁條軌道進(jìn)行行駛,靈活性很差,難以適應(yīng)當(dāng)前柔性化生產(chǎn)需求。

二維碼導(dǎo)航屬于視覺(jué)識(shí)別,通過(guò)攝像頭(二維碼采集器)識(shí)別鋪設(shè)在地面上的二維碼,并通過(guò)慣導(dǎo)模塊(陀螺儀)感應(yīng)移動(dòng)機(jī)器人的位姿,將采集到的信息反饋給控制器。二維碼導(dǎo)航方式的優(yōu)勢(shì)在于相對(duì)磁導(dǎo)來(lái)說(shuō),在鋪設(shè)、改變路徑上相對(duì)容易,抗聲光干擾性強(qiáng);它的弊端在與地面上的二維碼容易磨損,需要定期維護(hù),對(duì)陀螺儀的精度與壽命有較高的要求,對(duì)場(chǎng)地平整度也要求較高。

激光反光板導(dǎo)航,它的工作原理是在移動(dòng)機(jī)器人行駛路徑的周?chē)惭b位置精確的激光反射板,通過(guò)激光雷達(dá)發(fā)射激光束,同時(shí)采集由反射板反射的激光束來(lái)確定其當(dāng)前的位置和方向,并通過(guò)連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的導(dǎo)航。它的優(yōu)勢(shì)在于定位精確,安裝反光板相對(duì)靈活;它的劣勢(shì)在于依舊沒(méi)有擺脫反光柱輔助定位設(shè)施的依賴(lài),對(duì)反光板安裝精度要求高,對(duì)地面環(huán)境、光線環(huán)境有一定要求。

激光自然輪廓導(dǎo)航則不需要磁條、二維碼、反光柱等輔助定位設(shè)施,它采用SLAM技術(shù),利用激光雷達(dá)對(duì)周?chē)h(huán)境持續(xù)發(fā)射脈沖獲取點(diǎn)云信息,與事先掃描、存儲(chǔ)、上傳的地圖進(jìn)行匹配從而實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航。它的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)使用環(huán)境無(wú)需任何改造,自主靈活性強(qiáng)、定位精準(zhǔn),適應(yīng)靈活多變的柔性化生產(chǎn)搬運(yùn)需求;但也存在一定的課題,在長(zhǎng)廊、高動(dòng)態(tài)等參照物較少的復(fù)雜環(huán)境中容易定位丟失。

比較上述四種導(dǎo)航方式,會(huì)發(fā)現(xiàn)激光自然輪廓導(dǎo)航是最靈活、最便捷的導(dǎo)航方式,但依然有改進(jìn)的空間。仙知機(jī)器人作為一家以控制和調(diào)度為核心的高新技術(shù)企業(yè),便創(chuàng)造性的解決了這一難題,在激光自然輪廓導(dǎo)航的基礎(chǔ)上,融合了激光反光板導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、慣導(dǎo)、攝像頭等,采用多傳感器融合算法讓移動(dòng)機(jī)器人定位更精確、性能更強(qiáng)大,并具有環(huán)境普適性,能夠應(yīng)對(duì)長(zhǎng)廊、高動(dòng)態(tài)的復(fù)雜環(huán)境及地面坑洞等。

在長(zhǎng)廊、高動(dòng)態(tài)的環(huán)境中,可自由切換至激光反光板導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航,確保定位不會(huì)丟失;在地面環(huán)境相對(duì)較差的情況下,可選配3D相機(jī)對(duì)地面坑洞、立體障礙物等進(jìn)行識(shí)別檢測(cè),并根據(jù)參數(shù)配置讓移動(dòng)機(jī)器人選擇停障或繞行。

另外,為保證移動(dòng)機(jī)器人使用安全,仙知機(jī)器人還擁有一系列方法來(lái)確保移動(dòng)機(jī)器人在使用過(guò)程中機(jī)器人、人員和貨物的安全。如雙激光解決方案,通過(guò)雙激光完成移動(dòng)機(jī)器人周?chē)?60°全方位的安全檢測(cè);在基于SRC的激光SLAM自動(dòng)叉車(chē)解決方案中,通過(guò)3D相機(jī)、紅外傳感器、超聲、安全觸邊等進(jìn)行安全防護(hù),確保自動(dòng)叉車(chē)在作業(yè)過(guò)程中人員和貨物的安全。

同時(shí),配合仙知自主研發(fā)的統(tǒng)一資源調(diào)度系統(tǒng)SRD、一站式實(shí)施工具Roboshop Pro,能讓各類(lèi)移動(dòng)機(jī)器人發(fā)揮出最佳性能。通過(guò)SRD進(jìn)行與工廠的ERP、MES、WMS、WCS等系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接,并將移動(dòng)機(jī)器人與工廠的電梯、電動(dòng)門(mén)、生產(chǎn)設(shè)備連接起來(lái),讓移動(dòng)機(jī)器人在工廠車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行靈活運(yùn)轉(zhuǎn),高效完成作業(yè)任務(wù),助力工廠打造真正意義上的數(shù)字化、智能化工廠。

有關(guān)仙知

上海仙知機(jī)器人科技有限公司,是一家以移動(dòng)機(jī)器人控制與調(diào)度為核心的高新技術(shù)企業(yè)。作為一站式移動(dòng)機(jī)器人方案專(zhuān)家,仙知機(jī)器人掌握了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的移動(dòng)機(jī)器人核心技術(shù),并在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)擁有豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。仙知機(jī)器人致力于服務(wù)各行業(yè)集成商,并為其提供包括移動(dòng)機(jī)器人控制、調(diào)度與信息管理在內(nèi)的一站式移動(dòng)機(jī)器人解決方案。

目前,仙知機(jī)器人的產(chǎn)品、技術(shù)及解決方案已在汽車(chē)制造、家電制造、3C電子制造、半導(dǎo)體制造、食品煙草、電商倉(cāng)儲(chǔ)、安防巡檢、商用服務(wù)、醫(yī)療教育等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

仙知機(jī)器人積極踐行企業(yè)使命—“讓智能創(chuàng)造價(jià)值”,不斷堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,并以開(kāi)放包容、合作共贏的姿態(tài)攜手合作伙伴,最大程度地滿足客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品、技術(shù)與解決方案的高品質(zhì)追求,力爭(zhēng)“成為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新者與引領(lǐng)者!”

審核編輯 黃昊宇

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