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浙江大学熊蓉教授讲述“中国工业移动机器人产业技术发展
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浙江大学熊蓉教授讲述“中国工业移动机器人产业技术发展

2020-09-09 13:55:03 来源:高工机器人网 点击:1033

【大比特导读】工业仍然是当前轮式移动机器人的最大应用市场。

移动是机器人的重要基本功能之一,1969年,第一台移动机器人诞生,80年代移动机器人开始推广应用。一开始的移动机器人,由于智能不足,虽然被派到火星上执行探测任务,或是被用于军事行动等,但主要还是由人工遥控,在工业应用中则是按照固定轨迹移动。

 移动机器人

近年来,随着机器智能技术的逐渐发展和成熟,移动机器人的应用领域不断扩展,从工业到商业,从室内到室外,包括安防、农业、水下、极地科考、最后一公里物流等都可以看到移动机器人的身影。

工业仍然是当前轮式移动机器人的最大应用市场。工业移动机器人一开始的技术路线为依靠人工部署特定标识,包括磁条、磁感应线、磁钉、激光反射板、二维码等,引导机器人定位导航,被称为传统AGV。

2011年,随着亚马逊收购kiva,二维码导航AGV风靡。在实际应用中发现,二维码的部署工作量大,一万平米大概需要三个工人铺设三到四周,并且标识一旦被破坏,就会造成机器人的故障,进而影响企业自动化的执行。

随着制造业的发展,除了实现自动化、信息化外,更重要的是柔性化、敏捷化,“如何打破原有的标识限定能力,并具有更强的动态性和柔性调度能力”成为现代制造对移动机器人产业技术提出的新需求。

因此,利用环境自然特征,可自主定位导航的自然导航AGV应运而生。

然而,在实际应用中,自然导航技术的准确鲁棒定位成为长期稳定应用的重要瓶颈。工业环境的特点是范围大、场景多、动态高,工业应用的要求是高效准确、长期可靠、自主适应。

为有效解决这一难点,浙江大学控制科学与工程学院教授、博士生导师、机器人方向学术带头人、机器人工程专业主要奠基人,国家科技部十三五智能机器人重点专项专家组专家熊蓉,带领了一支智能机器人团队于2016年创办了迦智科技,进一步夯实技术,包括低成本多信息融合感知、有限资源下大范围高精地图构建、多动态长期鲁棒定位、多模式灵活安全导航、机器人集群高效调度等。

近日,熊蓉教授在2020高工移动机器人产业峰会上,就现代制造对移动机器人产业技术提出的新需求、工业移动机器人的应用领域拓展及需要突破的技术难点等问题进行了详尽阐述。

截至目前,迦智机器人在深圳某日本企业车间自动化物料配送项目中已稳定运行3年以上。2018年迦智科技承接了广州地铁智能配电设备数字化智能工厂项目,该项目在改造之前需要工人日夜三班倒给产线运送物料,项目改造后车间只需采用30余台机器人,一台机器人可以替代约1.5个人,更重要的是把信息系统全链路打通,这一项目今年也获批为工信部示范项目。此外,迦智科技还实施了全球领先某大型通信设备公司的智能工厂项目等,规模化应用不断扩大。

近期迦智机器人自然导航AGV获得了一些突破性的发展,首先,移动与作业相结合的端到端无人化,替代早期AMR货架到人的应用模式,其中主要技术难点在于精度要求高,如在半导体柔性生产中需要亚毫米级的定位和对接精度。

第二,墙内移动走向室内外通用无人驾驶,主要难点是室内无法使用GPS,室外园区GPS信号不稳定,场景更为复杂。2019年,迦智科技为山东某企业提供的完整方案中,采用了14m长大型工业AGV底盘,无需GPS,满载10t运行,实现了对接模式。

此外,企业亟需自主研发国产化模块提升竞争实力,打造满足行业标准的系统化解决方案。

同时,行业还呈现出两大发展趋势:

第一,行业应用和特种需求不断拓展增强,如流程工业提出了防爆要求;重工业往往需要拖拽,需解决精度保持问题;航空航天设备制造业对多机协同搬运提出了更高要求。

第二,新技术持续融合推动产品更新换代,如在新机电方面,开发出纯电重载车辆,解决环境污染和重载的需求;在新传感方面,通过毫米雷达波解决对天气、光照鲁棒存在多普勒效应、噪声大等问题。此外,还可通过新通信、新能源来开发新型机器人并实现新应用。

目前,移动机器人技术学术研究热点是更灵活的运动能力、更多样的导航方案、更高效的多机协同、更协调的人机共融。

总体来说,中国市场有效推动了中国工业机器人新产品和新技术的培育和发展,市场技术双驱动为打造国际领先的中国品牌工业机器人产品奠定基础,持续不断创新技术、提高品质、建立标准是打造优质品牌的重要手段。

 

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