基于3D視覺導(dǎo)航的智能料箱搬運(yùn)機(jī)器人在智能制造中的應(yīng)用

近年來，在國家對智能制造的大力支持下，智能搬運(yùn)機(jī)器人在智能制造中的應(yīng)用非?；馃帷Ｆ渲饕獞?yīng)用場景為倉庫或線邊倉收發(fā)料、原材料或半成品在產(chǎn)線各工序間的自動(dòng)流轉(zhuǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用場景中，也存在一些比較難以解決的問題。

本文根據(jù)目前搬運(yùn)機(jī)器人在智能制造產(chǎn)線使用過程中碰到的一些問題，提出我們認(rèn)為更柔性、性價(jià)比更好的解決方案供大家探討，以便更好推動(dòng)智能機(jī)器人在智能制造項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用落地。

一目前使用過程中的主要問題。

1.倉庫收發(fā)料的自動(dòng)化解決方案投資回報(bào)率不高：

目前，工廠倉庫如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收發(fā)料，一般的解決方案是小型立庫+智能搬運(yùn)機(jī)器人。但立庫投資較大，適合于高樓層大型倉庫；而工廠為了能夠及時(shí)發(fā)料，一般要求庫房和產(chǎn)線的距離不要太遠(yuǎn)，基本上是同棟樓甚至是同層，這種情況下樓層跳高一般只有4米左右，立庫的投資就顯得不太合適。

2.產(chǎn)線對接點(diǎn)多，難以保證各個(gè)對接點(diǎn)的一致性：

目前，搬運(yùn)機(jī)器人一般是通過輥筒和產(chǎn)線對接，這就要求產(chǎn)線上各個(gè)對接碼頭的輥筒高度和有效寬度要保持一致，否則容易出現(xiàn)掉料和卡料的問題。

3.產(chǎn)線環(huán)境復(fù)雜，智能機(jī)器人定位導(dǎo)航的長期穩(wěn)定性存在風(fēng)險(xiǎn)：

一般產(chǎn)線上機(jī)器人行走通道較窄，并且周邊環(huán)境可能不斷變化，譬如，產(chǎn)線兩邊會(huì)有各種臨時(shí)放置的料車，隨時(shí)會(huì)拉走，造成周邊環(huán)境變化。這對于目前基于2D激光SLAM的無軌導(dǎo)航技術(shù)提出了很高的要求，目前大家也是通過針對具體環(huán)境特定的方法來提升激光SLAM導(dǎo)航方案的魯棒性。當(dāng)然，如果通過固定軌道的磁條導(dǎo)航或是二維碼導(dǎo)航，可以解決機(jī)器人行走通道的問題，但是日常維護(hù)方面會(huì)比較麻煩。

二很吸引人的一個(gè)解決方案。

前不久BostonDynamics展示的這段視頻，大家看后都拍手稱贊，這個(gè)應(yīng)該是比較理想的用來完成物料搬運(yùn)和上下料的機(jī)器人。目前，BostonDynamics的Handle 還只是原型產(chǎn)品，離商業(yè)化還有很長的距離，至于客戶最關(guān)心的性價(jià)比或投資回報(bào)率，那就更無從談起了。

三可行的解決方案。

智能料箱搬運(yùn)機(jī)器人

1.自動(dòng)從庫房貨架揀取相應(yīng)的料箱，搬運(yùn)到產(chǎn)線，并自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)線輸送線的高度，把料箱放置到輸送線上。

2.可以根據(jù)料箱的具體高度，一次性可以攜帶多箱。以更少的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更高頻的配送，不僅能夠滿足產(chǎn)線物料高頻次出入庫的需求，還可以解決產(chǎn)線過道窄導(dǎo)致的多車交互難題。

3.采用成熟的夾抱式揀取結(jié)構(gòu)，機(jī)器人可以同時(shí)適合多種料箱規(guī)格，真正柔性化解決上下料的問題。

4.跟WMS／MES／ERP無縫對接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息化，自動(dòng)化。

5.基于整個(gè)空間的3D視覺導(dǎo)航，不會(huì)受到路線兩邊環(huán)境變化的影響，導(dǎo)航更可靠，且無需粘貼標(biāo)記。

基于視覺的3D建圖