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移動機器人 (AGV/AMR) 行業:繁榮發展,融合創新

2022-09-01
1371

二、2022年移動機器人市場與技術發展趨勢展望

1.技術與應用深度融合,形成緊貼行業需求的解決方案

縱觀移動機器人的發展過程,可以看到移動機器人技術正在與各種應用深度融合,從而形成多種多樣的行業解決方案。通過這種融合,移動機器人能夠快速與人工智能、云計算、物聯網等技術相結合,形成眾多能夠貼合具體應用需求的有影響力的產品。如,適合新能源電池生產的自動掛接機器人、能進行快速分揀的料箱機器人、雙車聯動重卡裝配線機器人等等。

未來幾年,這種技術與應用深度融合的趨勢將會延續和發展。移動機器人行業將會打造更明確的價值輸出,通過各種創新平臺加速實現技術與應用之間的整合,而這種核心技術與應用場景橫向結合的方式,也正是移動機器人行業普及發展的一個重要特點。

2.自然導航走向3D,需要適應變化的環境

移動機器人能夠高效、智能、靈活地運行,有賴于其導航技術。目前,2D視覺導航和2D激光導航在移動機器人領域的應用已經十分成熟,但3D視覺導航和3D激光導航還處于發展階段。3D導航技術由于具有更好的環境適應性,預計未來會有更大發展空間。

在3D視覺導航方面,基于特征點的3D導航技術最早得到應用,在光照條件比較好的情況下,已能夠在一定范圍內實現機器人的自動導航運行。通過全局優化和回環處理,改善3D建模的質量,提高定位精度,通過人工智能方法提高機器人在不同環境光照條件下的魯棒性,這將是視覺導航技術發展的方向。

在3D激光導航方面,現已取得非常明顯的進展,并在一部分場景中開始投入實際應用。3D激光導航克服了2D導航的缺點,適應復雜環境的能力顯著增強,是移動機器人近期發展的主要方向。相對來說,3D激光導航的成本較高,相關的計算也更加復雜,但隨著自動駕駛技術發展,相關部件的成本有可能進一步降低,屆時3D激光導航的應用將更加普及。

動態環境是移動機器人自然導航所面對的主要困難之一。動態環境中既包含行人、車輛等高頻運動的物體,也可能包含一些緩慢/低頻移動的物體,如移動的生產線等。要有效克服動態環境帶來的困難,未來Life-long SLAM技術將走向應用。這種技術是指在移動機器人使用過程中全程啟用對環境模型的自動修改和更新,這對SLAM技術的準確性和可靠性提出很大挑戰。該技術的發展和應用將進一步擴展移動機器人的應用領域,為在眾多動態環境場景中使用移動機器人打下基礎。

3.從物料搬運到作業單元,末端識別將在應用層次深度迭代

移動機器人在誕生之初主要用于物料的搬運輸送,即使執行一些其他作業也是比較簡單的操作(如托盤移載或頂升)。隨著技術提升,移動機器人越來越多被直接作為末端的精確操縱工具使用,如具有視覺調整能力的復合機器人、高位自調整無人叉車等。在這些應用中,移動機器人不再是簡單的搬運設備,而是成為一種具有感知和調整能力的作業單元。這要求移動機器人不僅需要具有末端精確檢測與定位的能力,同時還需要具有對其執行機構(如車載機械手)的實時調整能力。

可以預見的是,機器視覺、人工智能等技術越來越多地成為末端精準定位的技術支撐,移動機器人技術正在跟AI、視覺等技術密切結合,從而給未來發展帶來更大空間。

4.強大的管理調度,通過算法指揮硬件發揮最大效能

在未來的移動機器人應用中,成百上千臺機器人規?;鹤鳂I將成為發展必然。這不僅需要調度系統能夠接入各種類型的機器人,在統一的環境下完成作業調度,還需要更加智能的多機器人調度算法,使眾多機器人能夠準確、高效地協同工作;同時,移動機器人管理系統還將會面臨運行路線和任務頻繁變更的挑戰,以及要求移動機器人具有避障繞行能力,而所有這一切都將由管理調度系統來完成。

隨著當前智能制造、工業互聯網及人工智能技術的推廣,移動機器人調度系統技術也將快速發展,成為未來移動機器人系統管理性能提升的核心保障。

三、結束語

經過多年的努力和發展,中國移動機器人行業從零部件到整機、從核心算法到系統解決方案等一系列環節都實現重大突破,建立了相對完備的供應鏈和研發體系。中國機器人行業“缺芯少魂”、大而不強的狀況正在逐步得到改善,正朝著核心零部件和核心軟件自主可控的方向堅實邁進。

放眼望去,移動機器人行業目前正在有條不紊地前進;而細心觀察,眾多創新已悄然發生,整個行業正在積能蓄力、醞釀著新一輪的變革和爆發。我們有理由相信,在大家的共同努力下,中國移動機器人行業一定能夠繼續蓬勃發展,并將在未來的全球競爭中實現超越和引領。


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