文/新戰(zhàn)略機(jī)器人全媒體記者 葉兮
相對(duì)于Kollmorgen，瑞士Bluebotics對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)而言較為陌生。2017年，Bluebotics的自然導(dǎo)航技術(shù)全面進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng)，AGV機(jī)器人導(dǎo)航軍團(tuán)中又多了一員猛將。
Bluebotics全球銷(xiāo)售總監(jiān)Julien Rochat
先來(lái)了解下Bluebotics的自然導(dǎo)航技術(shù)如何。
BlueBotics成立于2001年，2009年正式進(jìn)入AGV領(lǐng)域，主要業(yè)務(wù)市場(chǎng)在歐洲和美國(guó)。去年開(kāi)始，BlueBotics正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，目前已經(jīng)與同普電力達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。BlueBotics的核心業(yè)務(wù)是導(dǎo)航技術(shù)，該公司提出了ANT®，其創(chuàng)新的導(dǎo)航解決方案在中高端叉車(chē)AGV市場(chǎng)極具競(jìng)爭(zhēng)力。
ANT®是一個(gè)智能組件，使自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛、平臺(tái)或機(jī)器人找到和導(dǎo)航在已知的獨(dú)立空間，而不需要任何額外的基礎(chǔ)設(shè)施。他們使用周?chē)淖匀惶匦詠?lái)確定他們?cè)谀睦?，他們?cè)跍?zhǔn)確的目的地，巧妙地避免任何障礙。他們的核心傳感器、編碼器和pre-fitted安全激光掃描儀結(jié)合數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)精度±1厘米。
ANT®屬于完全自然導(dǎo)航方式，其創(chuàng)新新體現(xiàn)在以三個(gè)方面：
首先，安全可靠。ANT 具備自主處理障礙物（避開(kāi)障礙物）或適應(yīng)速度以避免緊急情況（路徑跟隨）的功能，結(jié)合工業(yè)編碼器和激光掃描儀的信息，達(dá)到+/-1 cm 和+/-1°的精度。AGV在確定環(huán)境中發(fā)揮作用的能力源自其基于全局特征的多假設(shè)定位系統(tǒng)，這使得機(jī)器人能夠獲得很高的定位精度以及額外的好處，在機(jī)器人丟失定位軌跡的情況下，它能夠產(chǎn)生關(guān)于自身當(dāng)前位置的假設(shè)并自行完成再定位。
另外，內(nèi)建于AGV的安全系統(tǒng)可以保護(hù)人員、物體和機(jī)器人本身的安全，所有與機(jī)器人運(yùn)行動(dòng)作有關(guān)的部件都依據(jù)安全約束條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括了三個(gè)層面的安全考慮：操作系統(tǒng)、軟件實(shí)現(xiàn)和硬件冗余。
其次，簡(jiǎn)便快捷。僅需一個(gè)掃描儀便可集合導(dǎo)航及避障功能，且與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兼容。手動(dòng)模式與混合式操作（手動(dòng)/自動(dòng)）都可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛跟蹤。ANT®在環(huán)境中使用自然結(jié)構(gòu)作為定位的參考，因此不需要基礎(chǔ)設(shè)施（不需要磁感線，磁條或反射體進(jìn)行三角測(cè)量）。ANT®還可以使用簡(jiǎn)單的反射器，與天然結(jié)構(gòu)相結(jié)合，甚至單獨(dú)使用，從而提供最佳解決方案。
再次，經(jīng)驗(yàn)豐富。BlueBotics在導(dǎo)航領(lǐng)域擁有17年技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在物流、自動(dòng)化、服務(wù)機(jī)器人以及更多領(lǐng)域積累了大量經(jīng)驗(yàn)，目前擁有500多種產(chǎn)品解決方案。
最后，BlueBotics的機(jī)電一體化的專業(yè)知識(shí)(力學(xué)、電子、軟件和集成)允許快速定制開(kāi)發(fā)有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。
技術(shù)詳解：
Bluebottle公司開(kāi)發(fā)的導(dǎo)航系統(tǒng)由多個(gè)部分組成，工作環(huán)境"地形圖"采用一種類似于圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中的節(jié)點(diǎn)表示AGV執(zhí)行的任務(wù)中所必須到達(dá)的各個(gè)位置。"地形圖"含有環(huán)境的特征信息，可供機(jī)器人用于計(jì)算自己的當(dāng)前位置，以及需要到達(dá)的目標(biāo)點(diǎn)。
路徑規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)算法工作于不同的抽象層面，可依據(jù)讀取信息分為兩個(gè)層面：軌跡跟蹤和實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃，這可以確保操作者選取一個(gè)速度，以允許機(jī)器人在撞上明顯的障礙物之前就能夠停下來(lái)。
作為一種選擇，BlueBotics公司還提供了一種導(dǎo)航功能，可根據(jù)機(jī)器人周邊的虛擬坐標(biāo)網(wǎng)格提取傳感器讀數(shù)。該功能基于"橡皮筋"概念，本質(zhì)上是以實(shí)時(shí)形變獲取短小而平順的路徑，以保持和障礙物的間隔，從而允許AGV避開(kāi)動(dòng)態(tài)障礙。萬(wàn)一障礙物變得足以破壞AGV路徑沿線的最小允許間隔，可調(diào)用該導(dǎo)航功能重新規(guī)劃路徑。
在注塑成型的保險(xiǎn)杠中安裝壓電系統(tǒng)以及機(jī)械式開(kāi)關(guān)是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的通用做法，對(duì)于BlueBotics公司的AGV而言，其導(dǎo)向系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)和核心技術(shù)在于一種集成的輪廓檢測(cè)和安全掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)由位于德國(guó)瓦爾德克爾市的SICK公司提供。具備安全功能的集成導(dǎo)航支持得益于激光對(duì)周邊環(huán)境持續(xù)不斷的掃描，依據(jù)小車(chē)類型和外形以及工作環(huán)境的不同，AGV分別采用單一的180度、雙180度，或者單一的270度掃描儀來(lái)探測(cè)環(huán)境特征或地標(biāo)，系統(tǒng)有能力利用遠(yuǎn)至500英尺以外的參考標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)小車(chē)定位。由于玻璃墻對(duì)激光導(dǎo)航有破壞作用，因而在這類工作區(qū)域中，需采用超聲波傳感器進(jìn)行運(yùn)行控制。
