AGV自动引导小车的结构、原理与功能
一、 AGV 简介
无人搬运车(Automated Guided Vehicle,简称AGV),指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,工业应用中不需驾驶员的搬运车,以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线,电磁轨道贴在地板上,无人搬运车则依循电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。
AGV以轮式移动为特征,较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比,AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。因此,在自动化物流系统中,最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的无人化生产。
二、 AGV 的结构
AGV控制系统分为地面(上位)控制系统、车载(单机)控制系统及导航/导引系统,其中,地面控制系统指AGV系统的固定设备,主要负责任务分配,车辆调度,路径(线)管理,交通管理,自动充电等功能;车载控制系统在收到上位系统的指令后,负责AGV的导航计算,导引实现,车辆行走,装卸操作等功能;导航/导引系统为AGV单机提供系统绝对或相对位置及航向。
1 .地面控制系统
AGV地面控制系统(Stationary System)即AGV上位控制系统,是AGV系统的核心。其主要功能是对AGV系统(AGVS)中的多台AGV单机进行任务分配,车辆管理,交通管理,通讯管理等。
2. 任务管理
任务管理类似计算机操作系统的进程管理,它提供对AGV地面控制程序的解释执行环境;提供根据任务优先级和启动时间的调度运行;提供对任务的各种操作如启动、停止、取消等。
3. 车辆管理
车辆管理是AGV管理的核心模块,它根据物料搬运任务的请求,分配调度AGV执行任务,根据AGV行走时间最短原则,计算AGV的最短行走路径,并控制指挥AGV的行走过程,及时下达装卸货和充电命令。
4.交通管理
根据AGV的物理尺寸大小、运行状态和路径状况,提供AGV互相自动避让的措施,同时避免车辆互相等待的死锁方法和出现死锁的解除方法;AGV的交通管理主要有行走段分配和死锁报告功能。
5.通讯管理
通信管理提供AGV地面控制系统与AGV单机、地面监控系统、地面IO设备、车辆仿真系统及上位计算机的通信功能。和AGV间的通信使用无线电通信方式,需要建立一个无线网络,AGV只和地面系统进行双向通信,AGV间不进行通信,地面控制系统采用轮询方式和多台AGV通信;与地面监控系统、车辆仿真系统、上位计算机的通信使用TCP/IP通信。
6.车辆驱动
小车驱动负责AGV状态的采集,并向交通管理发出行走段的允许请求,同时把确认段下发AGV。
三、 AGV 的导航导引方式
AGV之所以能够实现无人驾驶,导航和导引对其起到了至关重要的作用,随着技术的发展,目前能够用于AGV的导航/导引技术主要有以下几种:
1.直接坐标 (Cartesian Guidance)
用定位块将AGV的行驶区域分成若干坐标小区域,通过对小区域的计数实现导引,一般有光电式(将坐标小区域以两种颜色划分,通过光电器件计数)和电磁式(将坐标小区域以金属块或磁块划分,通过电磁感应器件计数)两种形式,其优点是可以实现路径的修改,导引的可靠性好,对环境无特别要求。缺点是地面测量安装复杂,工作量大,导引精度和定位精度较低,且无法满足复杂路径的要求。
2.电磁导引(Wire Guidance)
电磁导引是较为传统的导引方式之一,目前仍被许多系统采用,它是在AGV的行驶路径上埋设金属线,并在金属线加载导引频率,通过对导引频率的识别来实现AGV的导引。其主要优点是引线隐蔽,不易污染和破损,导引原理简单而可靠,便于控制和通讯,对声光无干扰,制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展,对复杂路径的局限性大。
3.磁带导引 (Magnetic Tape Guidance)
与电磁导引相近,用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线,通过磁感应信号实现导引,其灵活性比较好,改变或扩充路径较容易,磁带铺设简单易行,但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰,磁带易受机械损伤,因此导引的可靠性受外界影响较大。
4.光学导引(Optical Guidance)
在AGV的行驶路径上涂漆或粘贴色带,通过对摄像机采入的色带图象信号进行简单处理而实现导引,其灵活性比较好,地面路线设置简单易行,但对色带的污染和机械磨损十分敏感,对环境要求过高,导引可靠性较差,精度较低。
5.激光导航(Laser Navigation)
激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过激光扫描器发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和航向,并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。
此项技术最大的优点是,AGV定位精确;地面无需其他定位设施;行驶路径可灵活多变,能够适合多种现场环境,它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式;缺点是制造成本高,对环境要求较相对苛刻(外界光线,地面要求,能见度要求等),不适合室外(尤其是易受雨、雪、雾的影响)。
6.惯性导航 (Inertial Navigation)
惯性导航是在AGV上安装陀螺仪,在行驶区域的地面上安装定位块,AGV可通过对陀螺仪偏差信号(角速率)的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和航向,从而实现导引。
此项技术在军方较早运用,其主要优点是技术先进,较之有线导引,地面处理工作量小,路径灵活性强。其缺点是制造成本较高,导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及其后续信号处理密切相关。
7.GPS(全球定位系统)导航 (Global Position System)
通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导,目前此项技术还在发展和完善,通常用于室外远距离的跟踪和制导,其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量,以及控制对象周围环境等因素。
由此发展出来的是iGPS(室内GPS)和dGPS(用于室外的差分GPS),其精度要远远高于民用GPS,但地面设施的制造成本是一般用户无法接受的。
8、图像识别引导
图像识别AGV小车是模拟人通过眼睛来识别环境,通过大脑分析,来进行走行的方法。是建立在用摄像头摄取照片图形,通过计算机图形识别软件进行图形分析和识别,找出小车体与已设置路径的相对位置,从而引导小车走行的一种引导方法。
图形识别有两种基本思想方法:
一种是高级方法,即是只需观察走行实际环境,不需人工改变实际环境(不需画线、做标志符号等)即可认路走行,但是,这种方法的软件智能化程度的要求非常高,目前难以实现,但是是今后不断发展的方向。
另一种是低级方法,必须在走行处人工事先设立好标志如画线、做标志符号等,在车体上向下的方向上安置摄像头,对引导路线和标志的位置进行拍摄并进行图像分析,找出车体对于引导线的偏差距离和偏差角,从而引导小车正确走行。这种方法比较简单,在目前的自动化发展水平上可以实现。下面讨论的均是指这一种低级方法。
图像识别AGV小车的特点以及与其他方式的比较
图像识别AGV小车用摄像头作为传感器,设备标准化、系统硬件结构简单、价格低,主要的技术是智能化高的软件技术,发展前景好。系统的识别能力抗环境的污染和干扰性强(即不易由于地面引导彩色线的轻度弄肮脏或受损影响到路径的正确识别),大大优于光导航。
四、 AGV 的优点
1.自动化程度高;
由计算机,电控设备,激光反射板等控制。 当车间某一环节需要辅料时,由工作人员向计算机终端输入相关信息,计算机终端再将信息发送到中央控制室,由专业的技术人员向计算机发出指令,在电控设备的合作下,这一指令最终被AGV接受并执行——将辅料送至相应地点。
2.充电自动化;
当AGV小车的电量即将耗尽时,它会向系统发出请求指令,请求充电(一般技术人员会事先设置好一个值),在系统允许后自动到充电的地方“排队”充电。
3.AGV小车的电池寿命很长(10年以上),并且每充电15分钟可工作4h左右。
4.美观,提高观赏度,从而提高企业的形象。
5.方便,减少占地面积;生产车间的AGV小车可以在各个车间穿梭往复。
五、 AGV 的应用领域
1.仓储业
仓储业是AGV最早应用的场所。1954年世界上首台AGV在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营,用于实现出入库货物的自动搬运。目前世界上约有2万台各种各样AGV运行在2100座大大小小仓库中。海尔集团于2000年投产运行的开发区立体仓库中,9台AGV组成了一个柔性的库内自动搬运系统,成功地完成了每天23400的出入库货物和零部件的搬运任务。
2.制造业
AGV在制造业的生产线中大显身手,高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可由多台AGV组成柔性的物流搬运系统,搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整,使一条生产线上能够制造出十几种产品,大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。1974年瑞典的Volvo Kalmar轿车装配厂为了提高运输系统的灵活性,采用基于AGVS为载运工具的自动轿车装配线,该装配线由多台可装载轿车车体的AGVS组成,采用该装配线后,装配时间减少了20%,装配故障减小39%,投资回收时间减小57%,劳动力减小了5%。目前,AGV在世界的主要汽车厂,如通用、丰田、克莱斯勒、大众等汽车厂的制造和装配线上得到了普遍应用。
近年来,作为CIMS的基础搬运工具,AGV的应用深入到机械加工、家电生产、微电子制造、卷烟等多个行业,生产加工领域成为AGV应用最广泛的领域。
3.邮局、图书馆、港口码头和机场
在邮局、图书馆、码头和机场等场合,物品的运送存在着作业量变化大,动态性强,作业流程经常调整,以及搬运作业过程单一等特点,AGV的并行作业、自动化、智能化和柔性化的特性能够很好的满足上式场合的搬运要求。瑞典于1983年在大斯得哥尔摩邮局、日本于1988年在东京多摩邮局、中国在1990年于上海邮政枢纽开始使用AGV,完成邮品的搬运工作。在荷兰鹿特丹港口,50辆称为“yard tractors”的AGV完成集装箱从船边运送到几百码以外的仓库这一重复性工作。
4.烟草、医药、食品、化工
对于搬运作业有清洁、安全、无排放污染等特殊要求的烟草、医药、食品、化工等行业中,AGV的应用也受到重视。在国内的许多卷烟企业,如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂都应用了激光引导式AGV完成托盘货物的搬运工作。
5.危险场所和特种行业
在军事上,以AGV的自动驾驶为基础集成其他探测和拆卸设备,可用于战场排雷和阵地侦察,英国军方正在研制的MINDER Recce是一辆侦察车,具有地雷探测、销毁及航路验证能力的自动型侦察车。在钢铁厂,AGV用于炉料运送,减轻了工人的劳动强度。在核电站和利用核辐射进行保鲜储存的场所,AGV用于物品的运送,避免了危险的辐射。在胶卷和胶片仓库,AGV可以在黑暗的环境中,准确可靠的运送物料和半成品。
一文读懂移动机器人AGV专用激光雷达
从磁条导航、二维码导航到激光导航再到视觉导航,每一种跨越都是基于核心技术的不断完善,而伴随着激光导航的不断发展,其技术实现的关键传感器——激光雷达也被放在了更重要的位置,成为AGV机器人最为核心的零部件之一。
文|彭晴
市场篇
单线应用为主
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。
激光雷达按线数分类可分为单线激光雷达和多线激光雷达 ,单线激光雷达是指激光源发出的线束是单线的雷达,获取的是2D平面扫描图。多线激光雷达是指同时发射及接收多束激光的激光旋转测距雷达,市场上目前有4线、8线、16 线、32 线、 64 线和128线之分,多线激光雷达可以识别物体的高度信息并获取周围环境的3D扫描图。
目前来说,多线激光雷达主面向于无人驾驶领域。在AGV领域,以单线激光雷达应用为主。
单线雷达可以帮助机器人规避障碍物,其扫描速度快、分辨率强、可靠性高, 相比多线激光雷达,单线激光雷达在角频率及灵敏度上反应更快捷,所以,在测试周围障碍物的距离和精度上都更加精准。单线雷达只能平面式扫描,不能测量物体高度,并没有3D建模的功能,一些特殊工业场景下的AGV有时候也会需要对物体的高度信息进行收集,一些厂商会选择进行视觉传感器融合的方法,另外也有些厂家可能会加入一个8线或者16线的激光雷达,但是总体来讲还是以单线激光雷达为主。
避障与导航雷达应用区分
而在AGV应用领域,激光雷达按功能主要分为两种类型:避障和导航。
避障雷达只需要探测周围的障碍物,相对来说技术要求较低,避障雷达应用的时间早且范围广,目前来说,其技术已十分成熟。
一般而言,传统的磁导AGV普遍搭载2个激光雷达来实现避障。叉车AGV由于对安全性要求更高,一般搭载3个避障雷达,前面两个,后面一个。而最新一代的自主导航AMR,基本上也都是搭载1-2个激光雷达,成对角布置。由于车体结构的原因,激光雷达不适合放在车体顶端,同时雷达的扫描角度一般在270°,所以大部分都需要前后或者对角布置两个雷达来实现360°的扫描。
相对于避障雷达来说,用于导航定位的激光雷达技术要求更高,主要是在精度方面以及扫描范围等方面。
激光导航目前主要分为两种技术路线,有反射板的激光导航和无反射板激光导航(即激光slam)。 有反射板激光导航中,配合反射板,激光雷达的能获取到更精确的信息,实现更精准的导航定位。而无反射板的激光导航,相对来说精度会弱一些,不过有些技术水平较高的公司,也能利用算法提高激光雷达定位导航的精度。
当前AGV领域应用的导航雷达,分为2D导航雷达和3D导航雷达,事实上也就是单线和多线的雷达的区别。2D导航激光雷达,基本只能实时导航,二维成像缺乏高度信息,无法成像。3D激光雷达,可以三维动态实时成像,能实时成像,并且还能还原物体形状大小,还原空间的三维信息。
AGV行业内目前主要还是以2D导航雷达为主,因为一般工业场景环境相对来说较为固定简单,2D导航雷达完全能够满足需求。但在一些特殊的应用场景或室外重载AGV的应用中,由于环境更复杂,有些厂家也会使用3D导航雷达。
避障与导航对于雷达的要求不同,此前大部分厂家也都是针对不同的功能需求开发不同的产品,但近几年,有些厂商开始开发集避障与导航功能为一体的激光雷达,实现两种功能的结合。
国内AGV激光雷达市场的发展
近几年,伴随着AGV整体市场及激光导航AGV发展,赛道内的激光雷达厂商开始不断增多,尤其是国产企业。
在相当长的一段时间内,国内的激光雷达市场处于被外商垄断的阶段,国外的雷达产业发展早,技术沉淀深厚,经过长久的打磨其稳定性和可靠性也比较高。当然相对的,价格也很高。
外商品牌
西克
1994年进入中国市场,面向AGV领域拥有多款产品,除2D雷达外,也有针对AGV行业应用的MRS1000 3D激光雷达。
倍加福
1994年进入中国市场,目前面向AGV市场主要是R2000 2D导航雷达和R2300 4 线激光雷达。
北阳
湘聚实业代理的北阳UAM-05LP-T301激光雷达,该款雷达在业界安全激光雷达中体积最小,同时也是外商品牌中性价比最高的安全激光雷达。
劳易测
德国企业,其面向AGV领域的RSL 400安全激光雷达可以用来执行以前需要两个安全激光扫描器的任务。
国产品牌
镭神智能
成立于2015年,全球唯一一家同时掌握了TOF时间飞行法、相位法、三角法和调频连续波等四种测量原理的激光雷达公司,可量产用于AGV的单线TOF激光雷达及激光雷达整体解决方案。
兴颂机器人
成立于2017年,兴颂此前产品以避障雷达为主,2019年开始开发导航产品,2020年其导航雷达开始正式推向市场。
傲视智绘
成立于2015年,最新推出的IE系列激光雷达属于新一代小型慧眼激光雷达,是一款集导航与避障功能兼备的单线2D数据型激光雷达产品。
赛加得
2014年成立,面向AGV应用领域,公司主要以避障激光雷达和安全激光雷达为主。赛加得TZ-02S系列避障雷达检测范围最大5米,扫描范围270°,是目前市场上最小的国产脉冲激光雷达。
富锐光学
成立于2017年,此后相继推出2D激光雷达产品C100 和超高精度360°单线激光雷达R100,分别面向AGV机器人的避障及导航应用。
欧镭激光
成立于2016年,2017年推出了Toucan系列的2D、3D-16线激光雷达两款产品面向AGV、机器人领域应用。
北醒
创办于2014年,2015年发布ToF激光雷达,16年量产固态激光雷达,面对领域有AGV、无人驾驶等。
科力光电
2015年就推出了激光雷达产品, 17年推出国内首款基于脉冲TOF测距原理的超小尺寸LS型激光雷达,18年全新推出国内首款有功能安全认证的全球最小尺寸的LSPDmini型激光雷达。
星秒光电
成立于2016年,目前面向AGV领域主要产品为二维TOF导航型PAVO激光雷达。
力策科技
是国内最早研发并销售ToF激光雷达(LiDAR)的企业之一。其单线和4线机械式激光雷达已经成功投入AGV行业。
因泰立
成立于2012年,位于北京,专注于激光检测技术多年。面对AGV行业有F和T系列激光雷达。
万集科技
智能交通领军企业,2016年成立激光雷达事业部,AGV行业主要两类产品:激光叉车的反光板导航雷达及移动平台的SLAM导航雷达。
砝石智能
成立于2014年,早于2017年就已经推出一款运用于AGV工业小车的消费类蜂眼系列TOF激光扫描雷达并且实现量产。
天河电子
长期致力于可测距、测角激光雷达技术的研发,有小型化、长距离、高频激光雷达等。
表:目前中国市场主要的激光雷达品牌
最近几年,国产激光雷达厂商不断增多,在相关技术方面相继也有了一定的突破,尤其是避障雷达,由于技术要求与导航雷达相比较低,目前国内厂商大部分在避障领域技术相对来说都已经渐趋成熟,国外厂商的垄断地位正在逐渐被打破,其价格也在不断下降。
尤其是今年由于疫情的原因,国产雷达也迎来了进一步发展的机遇。
随着全球疫情的持续恶化,国内国外的经济形势正在发生着巨大的改变,一方面,国内疫情控制得力,经济正在复苏,疫情助推了无人应用的概念,使得激光雷达的需求也在提升;另一方面,很多国外雷达厂商由于疫情,致使交付受到了很大影响,大部分外资激光雷达厂商其主要生产基地都在国外,国内并没有工厂,在物流运输方面存在一定问题,在此情况下,选用国产替代也会成为大部分AGV厂商的考虑。此外,以美国为首的西方国家对中国科技企业步步紧逼,使得很多大公司开始未雨绸缪,“用国产雷达替换进口”或者“至少选择一款国产品牌备用”已经成了一种战略必须。
当然,要实现国产替代的前提在于,国产雷达在各项性能方面能够满足本体厂商的需要,事实上,国产雷达各项性能方面已经得到了很大提升,也出现了一批代表性企业。
企业篇
一款产品,两大用途——傲视智绘推出集导航与避障功能为一体激光雷达
宁波傲视智绘光电科技有限公司是一家专注于激光传感器的高新技术企业,其产品主要面向智能机器人导航避障、AGV导航避障、激光SLAM等领域。作为国产激光雷达新锐企业,自2005年,傲视创始团队就开始研究激光雷达技术,经过十几年的技术积累和技术平台搭建,傲视智绘以硬件设备+软件技术为立足点,稳步推进AGV行业,赢得市场关注。
导航+避障——一款产品,两大用途
傲视智绘创新推出的IE系列激光雷达属于新一代小型慧眼激光雷达系列产品,是一款集导航与避障功能兼备的单线2D数据型激光雷达产品,具有测量精度高、扫描速度快、抗干扰能力强、体积小、重量轻、可靠性高等优势,能够获取丰富的目标信息,并且可以全天时工作。
IE103-S/IE102-H产品外观一致,体积:60*60*93cm
IE101-L,体积60*60*86cm
傲视智绘该系列激光雷达分为IE103-S、IE102-H、IE101-L三种型号,每种型号可以测量的范围从30m、20m、10m不等。 其中IE103-S最高转速可达50HZ、最小角分辨率0.0625°、具有扛强光干扰(80000Lux)、防护等级达到IP67并且可同时设置告警功能,该产品也具有宽温特点,工作温度-20℃~60℃。
室内室外多场景适用
在室内AGV应用中,傲视IE103-S产品在近距离(10米)内的高精度能力,能够有效避免机器人对细小、深色、高反等目标物的磕碰,有效提升室内AGV的友好性。在室外巡检机器人领域,傲视智绘IE103-S产品应用在室外巡检机器人上,依靠产品自身的远距离、高精度、抗强光干扰(80000Lux)、雨雪雾尘下稳定使用等特点,通过精准点云数据采集,提升SLAM有效建图能力,对机器人行进轨迹进行合理的规划;同时IE103-S产品也在不断进行实时数据(远距离可达30米)的反馈,帮助机器人有效、准确定位,通过自我学习、修正、调整路线,完成高难度的巡检任务。
除单线产品外,傲视智绘也提供多线激光雷达。 其多线激光雷达 MLS系列是由傲视智绘推出的第一款多线激光雷达系列产品,同样可应用于AGV行业,具有远距离测量、抗干扰能力强、扫描速度快等优点,另外,在硬件产品之外,傲视智绘也能够根据客户的需要提供相关配套的软件算法。
镭神智能:多线激光雷达助力AGV 实现3D导航
深圳市镭神智能系统有限公司成立于2015年,是全球唯一一家同时掌握了TOF时间飞行法、相位法、三角法和调频连续波等四种测量原理的激光雷达公司,打造了市面最齐全的激光雷达产品矩阵,覆盖自动驾驶、智慧交通、轨道交通、机器人、物流、测绘、安防、港口和工业自动化等九大产业生态圈应用。
面向AGV行业,有别于一般的单线雷达应用,镭神推出了3D多线雷达来满足AGV精准导航的需求。
CX系列多线激光雷达助力AGV 实现3D导航
镭神智能CX系列多线激光雷达(16/32线),可精准、快速、清晰地360°勾勒出周边环境的3D轮廓信息,测距最远可达200m,测距精度±3cm,每秒获取数据可达32/64万点,垂直角分辨率精细至0.33°,可广泛应用于无人驾驶、AGV、无人叉车、工业自动化、安防、测绘、灾害检测、科研等领域。
CX系列多线激光雷达经过持续的迭代优化,在拖尾、噪点、精度、反射率等等多个方面性能都得到极大提升,并针对镜面、玻璃、高反物、低反物等物体的识别进行了重点优化,基本可清晰识别特殊材质目标物体。目前在AGV领域,镭神的CX系列多线激光雷达已经在叉车AGV及室外重载AGV上得到了一定应用。
应用CX系列多线激光雷达的蓬翔室外重载AGV
除了用于AGV导航的多线雷达外,镭神还推出了可应用于导航或避障的单线激光雷达产品。 其中,镭神N301系列TOF自由导航避障激光雷达不仅测距最远可达100米,其全新升级后的高重频版测点速率达30万点/秒,最小角度分辨率仅0.012°。镭神W系列TOF防撞预警激光雷达是一系列用于设备防撞及智能区域检测的产品,可应用于AGV、RGV、机器人等智能移动设备,可以通过4个开关量输入信号组合选取15组区域组(Field Set)中的任一个作为当前工作区域组,并输出点云数据。用户可根据实际使用环境在雷达测量范围内自由设定检测区域,检测区域分为独立型和关联型。目前镭神该两个系列雷达已经在AGV领域得到了广泛应用。
N301系列TOF自由导航避障激光雷达
W系列防撞预警激光雷达
目前,镭神智能已经建造了完整的研产销一体化经营体系,拥有2000㎡的研发办公区和4000㎡的的激光雷达自动化、半自动化生产厂房,并于浙江嘉善成立分公司创办了15000㎡生产基地,且相继在天津、杭州、成都、法国设立了办事处,业务已经拓展到了多个国家和地区。
兴颂机器人:避障到导航 两款优势产品面向AGV领域
佛山市兴颂机器人科技有限公司前身是2014年成立的深圳市兴颂科技有限公司,是一家专业设计、生产、销售AGV零部件并提供AGV整车运动控制方案的自主创新企业,也是国内较早进入AGV整车核心控制领域的企业,目前,兴颂的激光雷达已经能够非常成熟的应用在移动机器人的避障防护、机械设备运行的区域防护、移动机器人的路径导航等领域。
从避障到导航 两款优势产品面向AGV领域
兴颂面向AGV领域目前主要有两款产品:激光避障雷达和激光导航雷达。
避障雷达是兴颂获得行业广泛认可的一款产品 ,其检测范围最大5米,扫描范围270°,角度分辨率0.5°;可实现50ms检测响应;多达64个选择通道,每个通道含3个区域防护,支持传感器Error输出;6路开关量输入信号切换通道,支持3路开关量信号输出,输出NO/NC可配置,另可选PNP输出;Micro-USB连接配置、可视化调试界面;提供完善软件功能配置。
在避障雷达获得市场认可的基础上,兴颂机器人随后又推出了面向AGV导航应用的LE-50821激光传感器 ,该款雷达检测范围最大可达50米,角度分辨率最小可达0.018°;支持区域评估,导航避障二合一;创新型无线供电,使传感器功耗降低,发热减少;创新型高速光通讯技术,高速扫描下稳定传输测量数据;同时采用小光斑设计,光学总成独立旋转,测量一致性高。
在保障产品稳定性方面,LE-50821激光导航传感器经过严苛的功能测试,每一个传感器在出厂前须经过各项可靠性测试与老化测试,以保证功能与质量。自上市以来,已经与多家客户取得紧密合作,如劢微机器人等。
不断降低成本,提升量产能力
在保证产品性能的基础上,兴颂机器人还致力于不断降低成,兴颂的激光雷达均预留了丰富的接口,以适应各类客户不同主控器不同接口的要求;同时还能够通过组网的方式在同一台AGV上使用,降低对主控器资源的消耗,降低故障率及故障排查难度,而这一系列的降低带来的自然是成本的降低。
目前,兴颂机器人的激光雷达已经与多个业内知名客户合作,接受业内广泛检验,未来兴颂将努力实现从年产1万台到年产5万台甚至年产10万台产量的同时保持产品的一致性,同时,将激光导航技术拥有的更高精度、更长检测距离、更广检测范围移植到激光避障雷达上,让激光避障雷达拥有更高的性能。
欧镭激光:3大产品矩阵 高度定制化能力
欧镭激光成立于2016年,是一家以位置感知技术为核心的高科技公司,公司致力于开发工具车辆、城市移动空间和BIM测量所需要的传感器、激光雷达、光机电模组以及配套测试、测量软件。作为国内最早进入激光雷达研制的企业之一,欧镭激光通过贯通上下游产业链,目前已经具备了雷达总装、总测的研保条件和能力。
三大产品矩阵
欧镭激光拥有成熟的DFM研发设计团队;欧镭自成立起,就聚焦于激光测距技术的开发及产品设计。从核心的光电测距引擎模块,到高精度角度传感器,以及运动与定位控制单元等;欧镭的开发包含从器件到基础模块,再到激光雷达的全过程,有效的解决了量产制造和成本的瓶颈问题。 目前已经顺利推出 1D,2D,3D这3个系列的激光测距产品。
欧镭激光3大系列产品
高度定制化能力
在产业化壁垒高的激光雷达的竞争格局中,通过领先的生产工艺和规模优势,已经逐步赢得来自全球用户的认同和采用。其三大激光雷达系列产品凭借优异性能及高价性比目前已经在AGV以及AMR行业得到广泛应用。
而欧镭激光除了能提供标准的激光雷达系列产品外,还可以针对不同的业务需求和应用场景,聚焦客户实际需求提供定制化解决方案。
未来,欧镭激光会朝着智能化产品、规模化制造的方向发展,贴近客户需求开发不同系列的激光雷达产品,帮助客户提升产品竞争力,并为客户打造更加高效的解决方案。
湘聚实业:从传感器到激光导航一体解决方案
深圳市湘聚实业有限公司成立于2002年,是一家专注于工业自动化核心功能部件和工业控制软件的销售、生产、研发以及数字化工厂方案设计和智能制造解决方案的系统集成商。自1997年将日本北阳传感器导入中国以来,深圳湘聚已深耕国内智能物流行业二十五年,持续为AGV装备制造厂商提供专业的导航系统解决方案。
安全激光雷达
湘聚实业代理的北阳UAM-05LP-T301激光雷达是一款通过德国莱茵TUV的PLd安全等级认证、保护区域可达5米、警告区域信号可达20米的安全激光雷达。北阳UAM激光雷达支持主从通讯,通过将主激光雷达输入和输出信号连接到控制器上,即可对所有激光雷达进行控制。同时,北阳UAM激光雷达的扫描角度270度、扫描时间30ms、角分辨率0.25度,可以通过以太网接口获取激光雷达实时的点云数据。
目前该款雷达在业界安全激光雷达中体积最小,同时也是外商品牌中性价比最高的安全激光雷达,操作使用简单、结构稳定,抗震性能好,抗静电能力强,自进入中国市场以来,该款激光雷达备受AGV企业青睐。
激光无反SLAM定位软件
除了硬件激光传感器外,湘聚实业还提供与硬件配套的激光导航软件。
湘聚实业代理的博世力士乐激光无反SLAM定位软件可为自主移动机器人在厂内的物流提供核心导航解决方案。博世力士乐激光定位软件具有显著的特点:一键制图的功能;无需专家经验的指导和任何基础设施的改造;直观和独创性的图形用户界面(3D 视图);能在未知环境中实现初始化定位、自动地图更新等,无需维护基础设施。适用于多种移动机器人、多样的行业和应用场景;支持多种型号的激光雷达及工业电脑,安装方式灵活。
借助北阳UAM-05LP-T301激光雷达,博世力士乐的激光无反SLAM定位软件能够自主的生成环境地图并提供高精度的二维位置以及方向信息。作为可以安装在硬件平台上的软件方案,能为车辆控制系统设计提供高自主灵活度。通过简易和全面的软件API 接口,能最大程度上为客户简化系统整合过程。
目前,湘聚的安全激光雷达+博世力士乐激光无反SLAM定位软件导航一体化解决方案已经在行业内得到了广泛应用。
富锐光学:三款激光雷达覆盖AGV多场景应用
山东富锐光学科技有限公司成立于2017年,是一家专注于工业级激光雷达传感器的创新型高科技企业。公司由资深企业家和国内一流的激光雷达、激光器专家联合创立,并聚集了一大批国内光电行业、雷达行业、算法行业、电子行业和机械自动化行业的顶级人才。
成立次年,富锐光学即推出了FO-SLS-31型、51型工业级2D激光雷达,同时,在2019年、2020年相继推出——低成本2D激光雷达产品C100 和超高精度360°单线激光雷达R100,分别面向AGV机器人的避障及导航应用。
避障——FO-RSP-C100
FO-RSP-C100 是一款扫描式光电激光测量传感器,属于国内第一梯队的低成本2D激光雷达产品。 该产品集成了两种主流的功能:270°超高清成像和工业级的环境适应性。具有结构紧凑、测量距离远、环境适应能力强、精度高等优点,主要应用于AGV、服务机器人、车辆避障等领域。目前产品已出货并应用于机器人厂商产品中。
FO-RSP-C100激光雷达
导航——FO-SLS-51/31 270°
FO-SLS-51/31系列激光雷达是富锐光学推出的一款扫描式光电激光测量传感器, 能够对270°周围环境进行扫描探测,在每个特定方向上通过向外发射短脉宽的激光脉冲并计算这个脉冲往返雷达与障碍物之间的时间计算障碍物与雷达之间在这个角度上的距离。主要应用于AGV定位及导航、交通流量监控、港口及起重机碰撞防护、农机具自动驾驶、区域监控、三维空间测量。
FO-SLS-51/31激光雷达
叉车导航——FO-RSF-R100
FO-RSF-R100是国内唯一的超高精度2D雷达产品,可实现360°超高清成像,具有国际上最高的测量精度,拥有超长的寿命和工业级的环境适应性,率先打破了进口产品的垄断并实现了出货。主要应用于叉车导航、AGV定位、区域监测及避障防撞等多个智能设备领域。
FO-RSF-R100超高精度360°单线激光雷达
富锐光学上述三款产品基本涵盖了全部移动机器人领域,包括AGV搬运机器人、电路巡检机器人、ARM搬运机器人等,目前已有多家企业与富锐光学达成了战略合作协议,其产品在业内的认可度正在不断提高。 此外,富锐光学在潍坊的制造中心已建成1万平米的厂房,具备年产15万台激光雷达、产值超10亿的生产能力。
赛加得 :尺寸最小国产脉冲激光雷达助力AGV完美避障
杭州赛加得传感器有限公司是一家专业从事工业自动化产品的供应商,是集传感器工控安全设备的研发、生产和销售为一体的多元化企业。赛加得不仅吸收了德国先进的传感器技术,而且与浙江大学的科研机构合作,逐步形成强大的技术和品牌优势。目前,面向AGV应用领域,公司主要以避障激光雷达和安全激光雷达为主。
市场上最小的国产脉冲激光雷达
脉冲法激光测距技术一般采用红外激光,包括近红外激光和中红外激光。该波段激光有可见和非可见之分。且基于此技术的测距仪对相干性要求低、速度快、实现结构简单、峰值输出功率高、重复频率高且范围大。
赛加 得TZ-02S系列避障雷达检测范围最大5米,扫描范围270°,是目前市场上最小的国产脉冲激光雷达 ,外形尺寸6cm×6cm×8.5cm方便用户集成;基于脉冲激光测距技术,相比发出连续恒定的光源,脉冲光能量值要高出1000倍,能够确保测量的稳定性和可靠性。同时结合纳秒级窄脉冲技术,确保一类激光产品,对人眼安全;扫描速度超快,1秒可测量25000次,单圈扫描时间40ms;工业级设计,稳定可靠。IP65、专用温漂误差消除设计、专业EMC设计和严苛测试、环境光和冲击振动等测试;窗口可拆卸设计,方便维护、降低维护成本、提升产品使用寿命;最多16组可定义检测区域,检测区域可根据用户需求定义为任意复杂、不规则形状。
该系列雷达直接应用在AGV小车的动态安全保护方案在灵活性和集成度方面具有明显优势。 可满足动态安全保护解决方案所需求的安全标准,并可借助尺寸设计优势完美集成到应用中。
安全激光雷达助力AGV安全等级提升
除了TZ-02S系列避障雷达外,赛加得还推出了面向AGV小车安全防护以及工业场景的安全监控的安全激光扫描仪。
该款安全激光扫描仪扫描范围270°,0.5度角分辨率,具有保护和警告区域,可对保护区域进行轮廓监控,采用通用输入/输出接口,内装有外部装置监控装置(EDM),内装有科参数化的重启锁定功能/重启延迟;可通过静态输入口实现的保护区域切换,通过配备增量式传感器的动态输入口实现的保护区域切换;同时还具有光学外罩污染检测功能。目前,该产品已经在AGV领域得到了一定规模应用。
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