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解决方案

激光雷达赋能AGV、叉车智能化,助力仓储物流高效精益

来源:激光制造网2020-05-28 我要评论(0 )   

供稿(深圳市镭神智能系统有限公司)突然来临的“黑天鹅”打乱了各行各业的整体节奏,疫情影响下,一方面企业面临复工率低、人员短缺、集中风险等困境,诸多制造业、物...

 

供稿(深圳市镭神智能系统有限公司)



突然来临的“黑天鹅”打乱了各行各业的整体节奏,疫情影响下,一方面企业面临复工率低、人员短缺、集中风险等困境,诸多制造业、物流业仓储系统奔溃、劳动力供应风险随之暴露而出;另一方面,由疫情激发出的电商购物、线上买菜等需求使得仓储量激增,京东、淘宝、顺丰等互联网企业先进的物流仓储解决方案则交出了一份漂亮的答卷,其高效的自动化、半自动化仓储系统为疫情期间的线上服务和物资流动奠定了良好的基础。

同时,此次疫情也为物流仓储和AGV、叉车行业带来了新的变量,用工荒现象促使很多企业深刻意识到无人叉车、AGV等自动化物流设备在工业物流领域的重要性和必要性,加速了“机器助人”的步伐,通过采用无人叉车、AGV、智能调度等方式提升仓储系统自动化水平,以解决劳动力短缺、人力成本提升、人员安全隐患和效率低下等问题,增强企业竞争力和抗风险能力,可以肯定的是,疫情过后传统的单一依赖人工操作的仓储作业方式已经无法满足未来多元的市场需求。

 

赋能AGV、叉车智能化

AGV、叉车想要自主行走主要是解决“在哪里?”、“要去哪?”、“怎么去?”这三个问题。“在哪里?”是定位的问题,“要去哪?”是路径规划的问题,“怎么去?”是导航的问题,解决了这三个问题也就基本上解决了AGV、叉车自由行走的问题。

镭神基于领先的激光雷达多传感器融合、AI算法、驱动控制等关键技术研发而出的反光板定位系统、激光雷达3D SLAM定位导航系统、智能调度系统,能够为叉车、AGV客户提供整体的智能化解决方案。

 

1、AGV&叉车反光板定位系统解决方案

技术原理:

镭神AGV/叉车反光板导航系统,通过在行驶路径周围安装用于精确位置定位的激光反光板,由AGV/叉车发射激光束,同时采集由反光板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向(利用激光雷达精确的测距和测角信息及对特定发光板的强度信号提取,并匹配环境中已知的反光板的位置,然后再根据匹配的反光板的数据采集至少3块最近的反光板位置信息,通过三点定位算法来精确计算当前AGV/叉车激光雷达位置信息x,y,Ɵ),通过连续的三角几何运算来实现对AGV/叉车的精确定位。

技术优点:

镭神AGV &叉车反光板激光导航系统有着毫米级的定位精度,反光板安装维护简易,无需地面辅助设施,行驶路径灵活多变,可在无光环境下运行以及超高性价比等优点,能够有效解决大场景下的低效重复的运输工作,提高企业工作效率。

应用案例:

使用行业:电子制造

应用车型:反光板定位导航AGV

项目简介:

某上海著名电子工厂为减轻人工依赖,在物料运输的环节引进采用了镭神反光定位导航的AGV小车负责运输,基于半成品到成品路径关键位置安装的反光板,激光雷达定位精度可达到±1cm,作业过程更加稳定可靠,有效提升了车间的物流效率。


图1  AGV反光板定位工厂布局场景

 


 

2、AGV自由导航系统解决方案

技术原理

镭神AGV自由导航系统,通过携带激光雷达对周围环境进行感知和自身定位,使AGV在移动过程中能高精度测出障碍物的角度和距离,增量式构建SLAM环境地图,提高自主能力和环境适应能力并结合编码器同步底盘运动和车身姿态,从而实现在未知环境下的自主定位、导航和避障。

 

 

技术优点


镭神AGV自由导航系统不需要预先铺设任何辅助导航道具,只需在未知环境中首次行驶建成SLAM地图,即可在已建好的地图中行驶,同时AGV会边行驶边记忆,学习新的路径,存储已学习的路径,在相同场景下,智能选出最佳路径完成工作任务,方便仓储、工厂等场景升级改造和导航路线变更,支持实时避障,环境适应能力强。

应用案例:

使用行业:AGV设备制造

应用车型:激光自由导航AGV

项目简介:

某AGV制造公司是杭州著名的AGV制造商,其AGV主要面向于仓储、工厂等场景的物料配送,为了满足客户对于自动化场景的需求,推出了采用了镭神AGV自由导航方案的AGV产品,拥有自由灵活、智能处理和高性价比等特点,可自由设立货物起点和货物终点,自动选择最优路径执行和自主避障、自动回充等功能。


3、激光雷达3D SLAM无人叉车系统解决方案

 

技术原理:

镭神激光雷达3D SLAM无人叉车系统是一套拥有自主导航与避障、自动叉卸货、安全防护等功能的软硬件相结合的无人叉车解决方案,其集成了当今全球领先的多传感器信息融合(3D激光雷达+摄像头+IMU)、AI算法(深度学习算法检测识别栈板及集装箱环境)、电机驱动控制(底层运动控制)等技术,使叉车具有灵敏的环境感知与卓越的多环境适应能力,以及高鲁棒性的动态高精度定位技术特征。

自主导航避障功能主要通过3D激光雷达对场景的实时观测并结合SLAM算法实现,包含匹配定位、构建3D场景地图、规划路径(支持调度系统)和实时避障等功能,基于3D激光雷达构建的地图,具有更完整、更丰富的地图信息,并在此基础上联合视觉、惯导等传感器数据提升精确性和系统冗余,以适应多变的外部环境,为无人叉车安全、稳定地运行提供有力的保证。

自动叉卸货功能主要通过编码器、激光雷达、摄像头等传感器、深度学习算法实现叉拖的精准识别定位、货物升降高度检测以及叉卸货精准对位。


系统功能:

·制定路线运行

叉车从充电处(待机位置)出发,基于实时局部建图与全局地图配比,自主规划最优路径导航至卸货点,取货后行驶至放货点,任务结束后返回充电处。

·位置倾斜矫正

叉车在卸货点或放货点取货时,会检测判断货叉与托盘之间的位置,若出现倾斜,叉车将自行调整运行路线进行位置矫正。

·托盘位置检测

叉车货叉在升降作业时,均可精准识别栈板、托盘的位置信息。

·二层栈板堆放

叉车自动识别到一层栈板后,货叉取货将依照系统设定(可配置)将二层栈板堆放至一层栈板上

·三级防撞预警

以防撞预警激光雷达建立叉车实时运行的周身三级区域防护,同时辅助红外、缓冲防撞条特殊部位防护。

技术优点:

一套出色的无人叉车系统,其本体性能优秀与否主要取决于车体控制和导航算法,镭神激光雷达3D SLAM导航系统相较于其他导航方式,在自动化、柔性化作业方面于国际上遥遥领先,上市即拿下了韩国某国际著名叉车制造商的亿级订单。作业环境零改造,无需安装二维码、色带、磁条等人工布设标志物,即可让叉车行驶实现高度灵活自由,且具有定位精度高、系统运行稳定、可靠等优势。该系统还可直接就传统叉车进行无人化改造,直接降低用户应用成本,数倍提高原有叉车车队的生产效益。

 

应用案例:

使用行业:叉车设备制造

应用车型:激光无人叉车

项目简介:

某著名叉车制造集团,其内销和进出口销量在亚洲领先,为了维护行业引领地位,增强竞争力,对旗下传统叉车进行现智能化升级,使传统叉车达到能完全自主作业的目的,并配套智能多机调度系统以大幅度提高使用效率。

该无人叉车方案在多线激光雷达3D SLAM基础上还融合了多传感器,大幅度提升了安全性和环境感知能力,使每台传统叉车拥有360°三维感环境知能力,可自行规划最优搬运路径和实现自主避障,精准对位栈板进行自主叉卸货物、位置矫正、二层栈板堆放、自动回充等功能。

4、AGV&叉车智能调度系统

 


技术原理:

镭神AGV&叉车多机调度系统,通过为每台AGV、无人叉车设备进行专属编号,设定好相应的任务录入系统,再将所有AGV、无人叉车设备按照调度算法逻辑进行智能优先级规划,并保持与调度系统的实时沟通。

 

技术优点:

后台调度系统是智能AGV、无人叉车能否落地的关键,其技术难点主要有两个层面,一是数量,能控制多少台,二是两台车甚至更多的车一起,如何避免碰撞。

在保证实时性的情况下,镭神自研的调度算法已经能够在算法模拟里做到上百台,支持目前大部分的物流仓储应用场景,多机调度系统将根据不同场景的货物堆放和布局来合理规划AGV、无人叉车的作业调度,保证在同样的任务中达到更大的效率。

更具有竞争力的智能化解决方案

1、基于激光雷达的导航方式更稳定可靠

AGV、无人叉车目前可用的各种导航方式中,以激光雷达为核心传感器的测距方式最为稳定可靠,无需更换已有AGV、叉车和场地改造,使用门槛低,对动态场景处理能力强,它犹如一双“眼睛”,让AGV、叉车等移动机器人拥有实时感知环境的能力,更强感知性能的激光雷达也让AGV、叉车从“看得见”到“看得清晰”进化,使其能够应用于各种复杂的仓储应用场景。

 

2、整体方案成本更为合理

激光雷达是激光导航方案的成本大头,动则十几万的价格大幅度提升了解决方案的使用成本,智能AGV、无人叉车最终的售价也让许多中小企业负担不起,想要真正实现批量化落地应用的话,那么激光雷达的成本必须下降。为此,镭神智能在激光雷达核心硬件、AI点云算法、芯片研发与生产基地上投入了大量资金和努力,设立了国内最早的激光雷达自动化、半自动化生产线,通过采用自主研发的核心技术和工艺创新降低成本,有力推动激光雷达价格下行,为AGV、叉车客户提供更有竞争力的产品和应用解决方案。

 

镭神智能通过为企业提供智能AGV/无人叉车导航系统解决方案,帮助企业提升物流自动化水平,以智能化的模式替代传统人工作业的模式,提高企业物流搬运效率和安全性,助力企业仓储物流高效精益。


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AGV激光雷达无人叉车

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