AGV小車視覺三維定位的應(yīng)用
中國的倉儲機(jī)器人技術(shù)是全球第一流的,倉儲機(jī)器人,俗稱的AGV小車,因?yàn)檫@是機(jī)器視覺技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的交叉點(diǎn),一個(gè)全新孕育的龐大市場。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,這個(gè)行業(yè)的全球市場規(guī)模在200億美元左右,中國第一,美國第二,占據(jù)了全球八成的市場容量,發(fā)展速度方面,2016年全球的增速為38%,中國的增速為88%。
無人搬運(yùn)車(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV),指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛,具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車,工業(yè)應(yīng)用中不需駕駛員的搬運(yùn)車,以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可透過電腦來控制其行進(jìn)路線以及行為,或利用電磁軌道(electromagnetic path-following system)來設(shè)立其行進(jìn)路線,電磁軌道貼在地板上,無人搬運(yùn)車則依循電磁軌道所帶來的信息進(jìn)行移動與動作。
AGV之所以能夠?qū)崿F(xiàn)無人駕駛,導(dǎo)航和導(dǎo)引對其起到了至關(guān)重要的作用,隨著技術(shù)的發(fā)展,目前能夠用于AGV的導(dǎo)航/導(dǎo)引技術(shù)主要有圖像識別引導(dǎo)、GPS(全球定位系統(tǒng))導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、激光引導(dǎo)等。
圖像識別AGV小車是模擬人通過眼睛來識別環(huán)境,通過大腦分析,來進(jìn)行走行的方法。是建立在用攝像頭攝取照片圖形,通過計(jì)算機(jī)圖形識別軟件進(jìn)行圖形分析和識別,找出小車體與已設(shè)置路徑的相對位置,從而引導(dǎo)小車走行的一種引導(dǎo)方法。
圖形識別有兩種基本思想方法:
一種是高級方法,即是只需觀察走行實(shí)際環(huán)境,不需人工改變實(shí)際環(huán)境(不需畫線、做標(biāo)志符號等)即可認(rèn)路走行,但是,這種方法的軟件智能化程度的要求非常高,目前難以實(shí)現(xiàn),但是是今后不斷發(fā)展的方向。
另一種是低級方法,必須在走行處人工事先設(shè)立好標(biāo)志如畫線、做標(biāo)志符號等,在車體上向下的方向上安置攝像頭,對引導(dǎo)路線和標(biāo)志的位置進(jìn)行拍攝并進(jìn)行圖像分析,找出車體對于引導(dǎo)線的偏差距離和偏差角,從而引導(dǎo)小車正確走行。這種方法比較簡單,在目前的自動化發(fā)展水平上可以實(shí)現(xiàn)。下面討論的均是指這一種低級方法。
圖像識別AGV小車的特點(diǎn)以及與其他方式的比較
圖像識別AGV小車用攝像頭作為傳感器,設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低,主要的技術(shù)是智能化高的軟件技術(shù),發(fā)展前景好。系統(tǒng)的識別能力抗環(huán)境的污染和干擾性強(qiáng)(即不易由于地面引導(dǎo)彩色線的輕度弄骯臟或受損影響到路徑的正確識別),大大優(yōu)于光導(dǎo)航。
智能倉儲中AGV小車主要應(yīng)用于兩大領(lǐng)域:工業(yè)生產(chǎn)物流、商業(yè)倉儲配送物流。在工業(yè)生產(chǎn)物流,AGV小車主要是實(shí)現(xiàn)對工廠內(nèi)部的原材料、半成品、成品及零部件等進(jìn)行自動化輸送,側(cè)重于物流與生產(chǎn)的對接;
商業(yè)倉儲配送物流,倉儲業(yè)是AGV最早應(yīng)用的場所。AGV機(jī)器人在倉庫內(nèi)構(gòu)建了強(qiáng)大的機(jī)器人矩陣方陣,通過高效的任務(wù)編排、調(diào)度算法優(yōu)化、高精度二維碼定位導(dǎo)航技術(shù)和良好的人機(jī)交互體驗(yàn),調(diào)度多臺機(jī)器人同時(shí)工作,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人之間,機(jī)器人和人之間的無縫對接。
隨著電子商務(wù)的迅猛發(fā)展以及消費(fèi)習(xí)慣和消費(fèi)模式的改變,拆零揀選作業(yè)量越來越大,要求也越來越高。對于物流中心而言,無論從作業(yè)成本、人力耗費(fèi)還是時(shí)間占用角度來看,揀選作業(yè)都是非常重要的環(huán)節(jié)。近年來,作為CIMS的基礎(chǔ)搬運(yùn)工具,AGV的應(yīng)用深入到機(jī)械加工、家電生產(chǎn)、微電子制造、卷煙等多個(gè)行業(yè),生產(chǎn)加工領(lǐng)域成為AGV應(yīng)用最廣泛的應(yīng)用。
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