基于3D視覺(jué)導航的智能料箱搬運機器人在智能制造中的應用

近年來(lái)，在國家對智能制造的大力支持下，智能搬運機器人在智能制造中的應用非?；馃?。其主要應用場(chǎng)景為倉庫或線(xiàn)邊倉收發(fā)料、原材料或半成品在產(chǎn)線(xiàn)各工序間的自動(dòng)流轉。但在實(shí)際應用場(chǎng)景中，也存在一些比較難以解決的問(wèn)題。

本文根據目前搬運機器人在智能制造產(chǎn)線(xiàn)使用過(guò)程中碰到的一些問(wèn)題，提出我們認為更柔性、性?xún)r(jià)比更好的解決方案供大家探討，以便更好推動(dòng)智能機器人在智能制造項目中的實(shí)際應用落地。
 

一、目前使用過(guò)程中的主要問(wèn)題。
1.倉庫收發(fā)料的自動(dòng)化解決方案率不高：
目前，工廠(chǎng)倉庫如果要實(shí)現自動(dòng)收發(fā)料，一般的解決方案是小型立庫+智能搬運機器人。但立庫投資較大，適合于高樓層大型倉庫；而工廠(chǎng)為了能夠及時(shí)發(fā)料，一般要求庫房和產(chǎn)線(xiàn)的距離不要太遠，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(xiàn)對接點(diǎn)多，難以保證各個(gè)對接點(diǎn)的一致性：
目前，搬運機器人一般是通過(guò)輥筒和產(chǎn)線(xiàn)對接，這就要求產(chǎn)線(xiàn)上各個(gè)對接碼頭的輥筒高度和有效寬度要保持一致，否則容易出現掉料和*的問(wèn)題。
 

3.產(chǎn)線(xiàn)環(huán)境復雜，智能機器人定位導航的長(cháng)期穩定性存在風(fēng)險：
一般產(chǎn)線(xiàn)上機器人行走通道較窄，并且周邊環(huán)境可能不斷變化，譬如，產(chǎn)線(xiàn)兩邊會(huì )有各種臨時(shí)放置的料車(chē)，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(wú)軌導航技術(shù)提出了很高的要求，目前大家也是通過(guò)針對具體環(huán)境特定的方法來(lái)提升激光SLAM導航方案的魯棒性。當然，如果通過(guò)固定軌道的磁條導航或是二維碼導航，可以解決機器人行走通道的問(wèn)題，但是日常維護方面會(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(chēng)贊，這個(gè)應該是比較理想的用來(lái)完成物料搬運和上下料的機器人。目前，BostonDynamics的Handle 還只是原型產(chǎn)品，離商業(yè)化還有很長(cháng)的距離，至于客戶(hù)關(guān)心的性?xún)r(jià)比或率，那就更無(wú)從談起了。
 

三、可行的解決方案。
 

智能料箱搬運機器人

1.自動(dòng)從庫房貨架揀取相應的料箱，搬運到產(chǎn)線(xiàn)，并自動(dòng)識別產(chǎn)線(xiàn)輸送線(xiàn)的高度，把料箱放置到輸送線(xiàn)上。

2.可以根據料箱的具體高度，一次性可以攜帶多箱。以更少的機器人實(shí)現更高頻的配送，不僅能夠滿(mǎn)足產(chǎn)線(xiàn)物料高頻次出入庫的需求，還可以解決產(chǎn)線(xiàn)過(guò)道窄導致的多車(chē)交互難題。

3.采用成熟的夾抱式揀取結構，機器人可以同時(shí)適合多種料箱規格，真正柔性化解決上下料的問(wèn)題。

4.跟WMS／MES／ERP無(wú)縫對接，實(shí)現生產(chǎn)信息化，自動(dòng)化。

 5.基于整個(gè)空間的3D視覺(jué)導航，不會(huì )受到路線(xiàn)兩邊環(huán)境變化的影響，導航更可靠，且無(wú)需粘貼標記。

基于視覺(jué)的3D建圖

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