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赛迪机器人战“疫”系列报道九:物流机器人

智能物流成为技术发展的必然方向,未来物流机器人将更加智能化和柔性化,环境感知能力将会进一步增强,机器人系统、运动控制系统、调度系统将与人工智能深度融合,赋予机器人“看”和“认知”的功能,让机器人自行完成对外部世界的探测,实现对自身及周边环境状态的感知,适应复杂的开放性动态...
发布时间:2020-03-05 10:42        来源:中国软件评测中心        作者:中国软件评测中心

抗疫机器人与智能装备资源对接服务平台

该平台通过整合国内抗疫机器人与智能装备资源,为机器人企业、医疗机构及其他有应用需求的机构提供免费供需对接服务,更好的发挥机器人避免交叉感染的非接触式服务能力,支援抗击疫情的一线机构和人员。

物流机器人是在仓储、物流、运输行业,用于货物输送与分拣等作业的机器人,能够自主或按预定路线自动行驶,将货物或物料自动从起始点运送到目的地,有效提高运送和分拣效率,减少人工操作带来的风险。物流机器人主要包括仓储机器人、分拣机器人、配送机器人等类型,在抗疫之战中,作为幕后英雄,在物流保障和医护用品产线中发挥了非常重要的作用。

01、应用场景

物流机器人主要应用于无人仓库、生产线、室外封闭或半封闭区域道路等场景。

02、产品核心技术

物流机器人涉及的核心技术主要包括导航定位技术、运动控制技术、多机器人集群控制技术等。

导航定位技术

综合采用激光雷达、惯性测量单元、里程计等多种传感器,感知环境中障碍物位置与自身运动状态信息,结合基于多传感融合的目标追踪或位置估计算法对机器人进行定位,并规划到达目标点的最优路径。采用的导航方式主要有磁导航、激光导航、RFID导航、惯性导航、视觉导航、GPS导航等。

运动控制技术

通过两轮差速驱动或操舵轮控制转向方式,并结合路径跟踪控制算法,使得机器人能够准确到达目的地,提升机器人运动控制精度。

自动驾驶技术

利用车载摄像头、毫米波雷达、超声波传感器等多传感器感知环境信息,通过SLAM技术绘制道路 3D 地形图,并结合深度学习算法,帮助机器人实现自主运动与决策。

多机器人集群控制技术

采用多机器人集群行动控制策略,使用排它锁机制来保证多个机器人在同一时间内不会发生碰撞;选择重叠度最低的路径来尽可能降低多个机器人出现在同一道路上的概率;通过强制性的闭环路径地图设计来降低发生死锁的概率。

除此之外,涉及的共性技术包括自主避障、无线通讯等。

03、国内外产品发展情况

1、国内产品情况

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2、国外产品情况

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3、国内外产品水平综合对比

国外物流机器人起步较早,在机械结构、导航定位、运动控制、传感器等方面较为成熟,在产品形态上更加多样化,如可加装机械手臂,实现物品的定位抓取功能;通过对货架结构进行定制改造,使机器人与货架相结合,实现可到达系统范围内的任何地点;在多机器人调度方面,整体上路径规划更加合理,响应速度快,可根据任务管理并融合AI算法进行实时调整,进一步优化集群调度管理。国内物流机器人虽起步较晚,但发展迅猛,在电商、汽车、烟草、印钞、新闻纸等行业已有大规模应用。在核心技术的产品化方面,国产磁导航和二维码导航产品与国外同类产品差距较小,国产激光导引产品与国外尚有一定差距;在室外配送机器人领域,目前国内产品多处在开发或试运行阶段,主要用于园区等封闭或半封闭区域,实际公路行驶还处在小规模实验阶段,而国外同类产品已获批部署上路,并达到L4级自动驾驶,大幅领先国内产品;在核心零部件方面,国产物流机器人在传感器、驱动控制器等核心部件上,依然高度依赖国外品牌,差距较大。

04、未来发展趋势

近年来,在电子商务、新零售等新兴商业模式创新发展需求的拉动下,在智能制造、智慧物流等发展理念的引领下,在人工智能、物联网、大数据、云计算等新技术的驱动下,物流机器人行业一路高歌猛进,行业内呈现如火如荼景象。智能物流成为技术发展的必然方向,未来物流机器人将更加智能化和柔性化,环境感知能力将会进一步增强,机器人系统、运动控制系统、调度系统将与人工智能深度融合,赋予机器人“看”和“认知”的功能,让机器人自行完成对外部世界的探测,实现对自身及周边环境状态的感知,适应复杂的开放性动态环境,进而做出决策判断并采取行动,实现复杂层面的指挥决策和自主行动,可以识别、躲避行人和障碍物,辨别红绿灯,还能自动驾驶、路线规划、主动换道、车位识别、自主泊车等,极大地增强机器人智能化、柔性化和精准控制能力,实现上千甚至上万台机器人协同及调度,大大提高整体的仓储物流运作效率,帮助企业进一步实现数字化、智能化的敏捷供应链。从无人仓库到最后一公里配送,贯穿于物流作业的始末,助力物流行业加速进化,形成全新的物流生态系统。

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