AGV搬运机器人导航的未来:3D视觉导航方案!

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搬运机器人是能够进行自动搬运作业的工业机器人,是人们经常提到的AGV(自动导引车)的主流品类。【/s2/】随着工厂自动化和计算机集成制造系统技术的逐步发展,以及柔性制造系统和自动化仓库的广泛应用,AGV搬运机器人作为自动化搬运和装载的必要手段,其应用范围和技术水平得到了快速发展。

据可靠数据显示,目前世界上使用的搬运机器人超过10万台,一些发达国家已经制定了人工搬运的最高限额,规定超过限额的必须由搬运机器人完成。大大减轻了人类繁重的体力劳动。

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用于搬运机器人的现有主流导航方案

机器人搬运的优势在于可以通过编程完成各种预期任务,其自身的结构和性能具有人和机器各自的优势,尤其表现出人工智能和适应性。随着智能搬运机器人的发展,衍生出了许多导航模式。目前智能搬运机器人的主流导航方式有:电磁导航、磁条导航、二维码导航、激光导航和3D视觉导航。

稍微了解一下这些导航方案(参考下表)就不难看出,3D视觉导航方案在成本、安全性、技术先进性等方面优势明显,无疑是AGV搬运机器人导航方案中最有前景的方向。

AGV搬运机器人导航方案的比较

视觉导航方案的优势

成本方面电磁导航需要环境改造,建设维护成本高;磁条导航和二维码导航需要在地面安装二维码和反光板,成本也很高;应用3D视觉导航时,不需要环境重建,所以维护成本低,价格也比组合激光低。

就安全而】,3D视觉导航的原理是利用仿生学原理,通过标定的双摄像头获得同步曝光图像,通过计算获得一个视野内的3D立体信息。与激光平面扫描相比,三维视觉导航更容易应对许多环境变化,更灵活地避开障碍物。

双目测距原理示意图

另外,视觉导航与被观察对象没有接触,不会对被观察对象和被观察对象造成任何伤害,非常安全可靠。当AGV小车完成自动搬运和装载作业时,既要保证AGV自身的安全和AGV各项功能的正常运行,又要尽可能保护人员和作业环境设施的安全。三维视觉导航方案可以很好地满足这种安全需求。

最后,在先进技术方面视觉导航无疑是最先进的技术,可以有效避免其他四种传统AGV导航方案的大部分缺点。事实上,双目视觉传感器作为3D视觉导航最广泛依赖的硬件,已经进入搬运机器人引导方案的落地应用。

视觉传感器的发展方向

当然,单纯的双目视觉方案并不是“万能药”,也存在计算复杂、受光照和物体纹理属性影响较大等局限性,远未广泛应用于人们的生产生活中。

小型双目结构光(也称主动式双目)惯性导航相机方案不仅解决了单个被动式双目在黑暗、无纹理环境下的工作问题,而且与结构光和ToF方案相比,避免了相机之间的相互干扰问题,能够更好地适应室外强日照环境,获得更长的工作距离、更高的精度和更低的成本,可广泛应用于更多的应用场景。其中包括AGV搬运机器人导航方案的应用。

视觉引导AGV方案的发展前景

视觉导引AGV方案虽然还没有像电磁导引AGV、激光导引AGV那样得到广泛应用,但显然随着视觉导航技术在实用性、鲁棒性、测量精度等方面的不断进步和突破,将成为AGV搬运机器人乃至更多应用领域机器人的“眼睛”,这是大势所趋。

未来,MYNTAI小迈智能将继续深化立体视觉领域,不断完善小迈双目结构光(又称主动式双目)惯性导航相机的方案,使其在复杂的室内外环境中获得更长的工作距离、更高的精度和更低的成本,从而帮助更多的视觉应用方案快速量产落地。真正实现“为人工智能时代的应用装上一双眼睛,让机器更好地感知三维空,学会定位和行走。”。

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