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AMR 3.0:激光雷达如何推动机器人技术的未来发展

2022 年 5 月 03 日 |TonyRigoni

过去二十年来,AMR 机器人技术取得了巨大进步。自主移动机器人(AMR)能够感知环境并对环境做出动态反应,从而以最少的启动时间和较低的成本实现更多的应用,这是实现高性能技术的关键之一。得益于 3D 激光雷达的应用,我们开始看到智能、适应性强、成本效益高的 AMR 机器人在现代仓库中的第三次革命。

AMR 机器人的这些进步恰逢其时,满足了以下行业对自动化的迫切需求物流和供应链行业.自大流行病爆发以来,电子商务销售额一路飙升,加上劳动力市场紧张,配送中心和仓库正面临着以更少的人手处理创纪录的货运量的挑战。尽管如此,超过 80%的仓库目前没有任何自动化设备。而那些 通常仍在使用过时的技术,这些技术需要大量僵化的基础设施,无法轻松适应快速变化的业务需求。

在这篇博文中,我们将回顾 AMR 导航和感知的过去、现在和未来,以及它对物料搬运行业的意义。

AMR 1.0-过去

过去,工业设施主要使用被称为自动导引车(AGV)的机器人。这些早期的机器人会使用胶带、二维码、电线等各种不同的方法,按照固定路径在仓库或配送中心内导航。早期的 AMR 可以在固定路径上移动和导航,但对周围环境的感知能力很弱。激光雷达有时纯粹用于安全目的。 

这些第一次革命的 AMR 机器人(我们称之为 AMR 1.0)如今仍在许多物流作业中使用,但它们带来了一些重大问题。首先,AMR 1.0 机器人需要严格的基础设施和明确的路径,才能在仓库中航行。这就使得改造现有设施或建立新空间以处理激增的货运量变得非常耗时。此外,由于机器人无法 "看到 "任何东西,它们很容易成为工作场所的安全隐患,例如撞到人。  

其机器人主要属于这一类的用户应大力考虑升级到更安全、更高效的新一代 AMR 机器人。 

AMR 2.0 - 现状 

由于增加了二维激光雷达传感技术,新一代 AMR 机器人(AMR 2.0)能够使用同步定位和绘图(SLAM)技术进行自然特征导航。SLAM) 算法进行自然特征导航。这样就能实现自由导航,但由于二维单平面探测的特性,机器人必须使用多个传感器,否则就会出现盲点。与上一代机器人相比,这些 AMR 机器人已经具有明显的优势:它们具有更强的安全意识,可以在环境中更自由地移动。

不过,它仍有一些局限性。例如,二维激光雷达几乎可以探测到机器人正前方的任何物体,但地面上的低矮物体(如杂乱无章的 2×4)却几乎无法探测到。感知系统还可能漏掉错位的上层货架,导致机器人坠落。此外,AMR 2.0 机器人的决策能力有限。例如,机器人可能会看到一个箱子挡住了它的去路并停下,但却无法决定下一步该怎么做。 

AMR 3.0--下一代产品 

最后,下一代新兴 AMR 机器人由 3D 激光雷达驱动。在汽车市场和用于自动驾驶汽车的激光雷达技术进步的推动下,三维激光雷达传感技术的成本正在下降,并越来越容易进入工业市场。AMR 供应商现在可以在其 AMR 周围添加真正的 3D 虚拟感知。这些机器人不仅能进行自然特征导航,还能看到周围的潜在物体/危险,并能智能地避开障碍物,选择更好的路径。三维感知还能进行悬崖探测,使 AMR 能够感知装卸码头的壁架,避免从边缘跌落。 

此外,有了 3D LiDAR,如果多个机器人在同一区域内航行,它们可以做出更明智、更有效的决定,例如选择不同的路径,而不是停下来等待其他机器人通过,从而提高效率和安全性。三维激光雷达可以每次准确地识别和分类物体,并根据物体的具体情况做出智能决策:是另一个机器人或车辆、人类工人,还是机器人路径上掉落在地上的杂物。这还能减少机器人的低效时间(即停顿/等待障碍物移动的时间),从而实现持续的生产效率。  

由于这些机器人可以真正实现自主导航和避免碰撞,因此用户可以将这些 AMR 放置在一个空间内,然后即可使用,几乎无需设置时间,而且成本极低。这些下一代 3D 激光雷达传感器还能在室内和室外工作,为 AMR 应用开辟了新的机遇。 

结论 

人们需要更智能、更高效的机器人,而三维激光雷达的发展恰逢其时,能够满足这一需求。 通过采用最新的传感技术,机器人供应商可以解决仓库和配送中心目前面临的许多挑战。 下一代机器人可以帮助缓解劳动力短缺问题,提高效率,加快实施速度和灵活性,满足不断变化的消费者需求。 欲了解更多信息,请访问 www.Quanergy.com.

标签 工业