AGV的关键技术到底在哪里?

2017-11-16 16:25:48 来源:网络 编辑:www.agvbaike.com
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 AGV的关键技术是什么? 相信很多客户接触了一波AGV厂家后,仍不得要领。即使70%的AGV行业从业人员,也不能说出个所以然来。

 
 

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在一一例举AGV的关键技术之前,我还是先列举个人认为最核心的两个关键技术,它们是:1)定位与导航 2)AGV调度
 
第一个关键技术:定位与导航
 
AGV(搬运机器人)首先要知道“我在哪”也就是定位问题,然后是“我要去哪”这是调度问题,接着是“怎么去”这个是导航问题 。
 
(不得不说,AGC的系统和AGV的系统是存在差异的,读者如果不懂,可百度查找两者的差异。)
 
定位与导航往往是相辅相成,一并解决的,对于室内定位及导航来说,传统的定位方式主要是磁条,磁带之类(多用于AGC应用上),这些方式的优点和局限性都很明显:优点是运动路径可控,安全性更高,缺点是路径局限性比较大,这是AGC 应用的典型,也是当前应用较多的一类。
 
而灵活一点的定位方案比如激光反光板,磁钉,二维码等特征,这几种方案会利用人工预设的一些特征来定位,犹如海洋中的灯塔,当AGV看到了灯塔就知道自己在哪了。比较典型的用二维码的例子是Amazon的Kiva。
 
再灵活一点的就是SLAM了,相对来说比较成熟的是激光SLAM,有欧姆龙的Adept在背书,还是比较靠谱,再比如视觉SLAM,未来应该会更好的解决定位和地图构建的问题,通过预先对环境构建地图,再通过当前传感器得到的环境特征与之匹配从而得到当前位置,省略了人工设置路标,和去寻找路标的工序,普适性更高。
 
还有一种思路就是类似于GPS方式的定位,比如WIFI,iBeacons和UWB,至于惯导和自然导航,更多的是用来做辅助定位用,与前面的几种导航方式融合
 
而室外定位的方式比较常用的还是磁钉,比如港口和码头上转运的AGV,前一段时间比较火的青岛港用的就是磁钉。
 
另外一种不用施工的就是差分GPS,利用一个标准的GPS位置基准台去修正AGV的位置,定位精度和延时可能是需要解决的问题。不少客户在询问,实际应用极少,至少我没见过,不要提北斗导航这种国家战略级的产品。
 
第二个关键技术: 调度
 
很多传统的AGV厂商由于软件和算法的弱势,对于调度可能都是敬而远之的,调度系统需要处理每一台AGV的任务调度,路径规划(对的,可能是在调度系统里处理),交通管理,报警信息管理等等,一旦AGV的数量增多,路径复杂度增加,调度系统的通讯延时和处理速度都会遭到挑战
 
AGV的突破点,我觉得一方面是技术端的突破,就是上面说的那些,另一方面就是应用端了
 
应用端的突破点,有几个很不错的地方,一个是仓储物流,大家都看到了Amazon的Kiva, 京东/天猫/唯品会也在跟进,但是还有一个市场就是淘宝仓,淘宝仓可能不太会太大, 一个中等规模的淘宝仓可能只有几千平,但是淘宝仓的出货分拣量比较大,因此对于分拣AGV的需求非常大, 这也是Fetch能获得软银投资的主要原因。
 
淘宝仓我推荐一些公司做一做,不过Kiva这种模式个人认为还是不要碰了,KVIA的弊端也是很明显的,这个局限性比较大, 只能用在小件和大量的分拣,而且国内怕是已经有几十家在做了,其实还有更好的方案。
 
另一个突破点应该是移动机械臂,这一块市场一些公司从去年开始接触的比较多, 当然移动机械臂不仅仅是机械臂放在AGV上这么简单,这中间有很多的技术问题, 移动臂的想象空间很大,在工厂应用中,一个机械臂可以在多个工位之间游走, 如果节拍不高的话,确实很省机器人,这方面客户的需求还是很明显的。但目前摆在我们面前的是能源问题,AGV本身及机械手的供电通常在1-3小时,如果频率很低,勉强可到3小时。 另一个则是AGV的停位精度和机械手的抓取精度存在严重的差异(一个是±5-10mm, 一个是±1mm),现在只有借助辅助定位机构来修正。
 
第三个突破点是人机协作的应用,机械臂在人机协作方面已经走的比较远了, 相反AGV行业比较落后,一直没跟上机器人的步伐, 然而AGV因为移动范围大,对于人机协作的要求更高, 如何能在安全的情况下快速的移动提高效率,仅仅依靠加一些安全传感器是不够的。
 
 
    如果要具体量化,这些关键技术则可分解为:
 
1  导航技术
 
从最初开始的磁条导航,到现在的激光导航,GPS辅助导航,惯性导航一直发展,各种导航技术都还有优缺点,目前各种导航设备及传感器都需要分开安装,单独进行数据处理和调试,没有一个完美的整合的解决方案,这个也算是个技术要点
 
 
2  管理系统
 
这个就是除硬件外的重中之重,国内的管理系统,我已经见过好几套了,从昆船到新松都是跟玩具一样,再看看别人国外,永恒力近年来都买了家软件公司来写上位机程序和管理系统了,国内还在打打闹闹,目前能见到的多数控制调度系统,效率都比较低,如果不是7×24工作的话,完全赶不上人操作
 
 
3  动力源
 
普遍使用的动力源是铅酸蓄电池,充电速度慢,容量有限,工作续航时间也短,也有用锂电池的,充电速度快了,安全性不高,价格也贵,还有用超级电容什么的,总体上就是续航能力不理想,当然也有持续供电型的,使用交流电直接供电,但电网建设难度大,通用性差。
 
 
4  稳定性
 
国内AGV市场这两年有了较快速的发展,导航算法、传感器、调度系统这些差距都在逐渐缩小,而稳定性这方面还需要产品不断迭代、技术不断沉淀才可以有所进步。这也是为什么kiva system可以卖30w一台,而国内厂家只能卖10w左右的重要原因。
 
 
5  国内价格竞争环境
 
有人说,这个不是技术吧,打价格战可真是个高技术活,分析自己的成本,猜测竞争友商的报价,实在是一件虐心的事。于AGV行业整体来看,因为这种不良环境的存在,制约了现有技术的发展
 
 
总结: 到底什么是AGV的关键技术呢?
 
1    分开来看,定位、导航、调度、硬件是不错的。
2    但不断的迭代及沉淀是另一个维度的关键技术。我习惯将它总结为控制系统;
3    控制技术就是将单个的技术有实际上慢慢沉淀的,使其相互达到最佳匹配的状态。
 
这样,AGV才能使用起来。 如果一定要判断一家企业的控制技术怎样,一是团队数量及深度,二是这个技术使用的年限了。
 
技术要点也就这么几个了,但能做好的厂家真的屈指可数。 目前因为政策、人口红利消失等原因,看着形势还不错。但AGV行业真的要警惕,看看光伏当年的惨状,到现在才缓过劲来。而AGV从现在的市场看,似乎要走上光伏这样送死的老路了,至于怎样挽救,笔者认为还是有一些人能看到解救之法,但能不能付诸行动,一切尽在天数!

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