隨著智能制造時代的來臨,傳統制造業轉型升級的速度也在提升。AGV機器人迎來了重要的發展機遇,越來越多地被應用汽車、煙草、醫藥、食品等各個領域中。本文將從導航方式、應用領域以及國內代表企業對AGV機器人進行解讀。
導航方式
目前,AGV機器人主要有磁導航、激光導航、慣性導航、GPS導航、自然導航等方式。市場上比較常見的導航方式有電磁導航、磁導航、二維碼導航、激光導航四種。
電磁導航
電磁導航是較為傳統的一種導航方式,其導航原理是在AGV的形式路徑上埋設金屬線,然后在金屬線加載導引頻率,使導線周圍產生磁場,因此,AGV上的感應線圈便可通過對導航磁場強弱的識別和跟蹤實現導航。
其優點是不容易污染以及破損,導引原理簡單,便于控制通訊,對聲光無干擾,但電磁導航成本高,改造和維護困難。
磁導航
磁導航與電磁導航技術相近,不同在于其采用了在路面上貼磁帶替代在地面下埋設金屬線,通過磁帶感應信號實現導引。
磁導航可實現精確的AGV定位,路徑的鋪設、變更或擴充相對電磁導航較容易,磁帶成本較低。但,磁帶容易破損,需要定期維護,路徑變更需要重新鋪設磁帶,AGV只能按磁帶行走,無法實現智能避讓,或通過控制系統實時更改任務。
其適用于地面嵌入型、輕載牽引型的裝載方式,可用于非金屬地面、非消磁的室內環境。
激光導航
激光導航方式目前主要分為兩種,一種是有反光板的激光導航方式;另一種是無反光板激光自主導航方式。
有反光板激光導航需要在AGV行駛路徑周圍安裝位置精確的激光反射板,AGV通過發射激光束,同時采集由反射板反射的激光束,確定其當前的位置和方向,并通過連續的三角集合運算來實現導航。
無反光板激光導航則是通過激光測距建立小車的整套行駛路徑地圖,無需任何輔助材料,且柔性化程度更高。
激光導航定位精確,地面無需其他定位設施,行駛路徑靈活多變,能夠適合多種現場環境。但,其不足之處是制造成本高,對環境諸如:外界光線、地面、能見度等要求相對較高。
二維碼導航
二維碼導航技術出現的時間并不短,但當2012年3月Amazon 宣布,將以7.75億美元現金收購Kiva System公司,建立自己的自動化物流倉庫后,該技術才逐漸走進大眾視野。
該計劃定位精確,導航靈活性較好,鋪設、改變或擴充路徑也較容易,便于控制通訊,對聲光無干擾。其缺點是,路徑需要定期維護,如果場地復雜,則需要頻繁更換二維碼,對陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴格,另對場地平整度有一定要求,價格較高。
應用領域
據了解,倉儲業是AGV機器人最早的應用場所。慢慢地,隨著制造業升級轉型的需求,AGV被廣泛應用于制造業、郵局、圖書館、港口碼頭、機場、危險場所個特種行業。綜合來講,AGV機器人在倉儲分揀、制造、巡檢三個領域的應用占比最重。
倉儲分揀
亞馬遜收購Kiva拉開了AGV在智能物流領域應用的序幕。國內以菜鳥網絡為例,去年雙十一前夕,菜鳥網絡在廣東惠陽發布了全球領先的超級機器人旗艦倉,上百臺機器人單日發貨可超百萬件。
作為天貓雙十一的旗艦倉,惠陽機器人倉庫是由機器人自己搭建起來的,配備AGV機器人200臺。傳統倉內的揀貨員每天工作七個半小時行走近3萬步,只能揀貨1500件,而在該倉庫內,配合機器人,揀貨員僅行走2563步,揀貨量可達3000件。每一臺機器人能頂起的重量達到250公斤,同時靈活旋轉,將貨架拉到揀貨員跟前方便揀貨員工作。等于一個貨架,四面都能存儲商品,倉庫儲量同時翻倍提升。
制造
近年來,AGV機器人在制造業中大顯身手。以汽車行業為例,新松機器人研發的AGV及其控制系統采用多種精確導航技術,保證了AGV快速運行、精確定位,實現了工作區域內全方位自由行走、自動安全避讓等功能。
早在1992年,此產品已經大規模應用于汽車工業生產中,實現了發動機、后橋、齒輪箱等部件的自動化柔性裝配及其零部件的自動配送以及發動機總成和后橋總成與車身的動態裝配。
巡檢
以巡檢為例的特種環境下的工作,不僅極度危險,且難以保證工作的及時性和準確性,這時候,AGV機器人便被派上了用場。
1月16日,西北油田首次引入智能巡檢機器人“慧眼”,代替人力完成變電站巡檢工作。
據了解,過去人工巡檢一次需要花費五個小時。而“慧眼”機器人充滿電后可連續工作八小時,一天可巡視三次,效率提升了21倍。發現故障后,“慧眼”的后臺數據中心將立即報警,幫助工作人員第一時間排除故障。
大力發展電力機器人技術、推進“機器代替人”,運用電力機器人智能運檢,提高電網運維效率,降低安全風險的重要舉措,對于電力發展有著遠大的意義。
國產代表
據了解,AGV機器人是機器人行業唯一一個國產化占有率超過90%的細分市場,也是國產化機器人企業完全占有主導權,讓國外品牌倍感壓力的市場。那么,我國都有哪些具有代表性的AGV機器人企業呢?
沈陽新松機器人自動化股份有限公司
新松機器人成立于2000年,主營工業機器人、自動化裝配、物流與倉儲自動化成套設備等。
2014年,新松作為主要起草單位,參與制定的GB/T30029—2013自動導引車(AGV)設計通則”以及“GB/T30030—2013自動導引車(AGV術語)”中華人民共和國國家標準正式發布,這兩項國家標準于2014年3月1日正式實施。
公司AGV產品主要用于汽車及軍工兩大領域,其中,汽車領域的AGV市場份額位居行業第一。
浙江國自機器人技術有限公司
2008年,國自開始組建機器人團隊,2011年公司正式成立。國自機器人專注于移動機器人的開發和推廣,主要產品為智能巡檢機器人和安防機器人。資料顯示,公司智能巡檢機器人已應用覆蓋國家電網21個省份400余個變電站。
深圳市佳順智能機器人股份有限公司
佳順智能成立于2007 年,主要從事AGV及自動化解決方案的研發、設計、生產和銷售。據了解,2016年公司AGV小車的營銷額已超過1億元。
數據顯示,佳順智能的AGV占據了國內汽車座椅制造近90%的市場份額。其AGV產品已具有多種導航技術儲備,包括磁條導航、慣性導航、激光導航、二維碼慣性導航、輪廓導航等。
蘇州艾吉威機器人有限公司
艾吉威成立于2004年,公司集AGV機器人和AGV系統設計開發、生產制造、銷售于一體,并提供AGVS、WMS、RFID系統整廠解決方案。
公司AGV產品擁有5大系列、7種款型,產品廣泛應用于汽車、電子、服裝、衛浴、家電等領域。值得一提的是,公司擁有業內首次實現無標志導航的無反射板激光自主導航發明專利。
華曉精密工業(蘇州)有限公司
華曉精密成立于2003年,公司主營物流容器、物流自動化設備及相關非標設備產品,其中物流自動化設備主要是AGV產品,該產品廣泛應用于汽車領域。2016年1月,科大智能出資6000萬收購華曉精密100%股權。
小結
隨著人口紅利逐漸消失,人工成本不斷上升,工業自動化、智能化已經成為了制造業發展趨勢。
此外,在汽車、家電、煙草等領域對AGV機器人需求穩定增長的時候,電商、新能源、醫療等新興行業市場需求也開始釋放,這些因素都促進了AGV機器人銷量的快速增長。
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原文標題:【盤點】一文覽盡AGV的技術、應用及國產代表
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