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智能時代的(de)到來催促(cu)著各行(xing)各業(ye)(ye)向著智能化(hua)方向發(fa)展對于物(wu)流(liu)行(xing)業(ye)(ye)的(de)發(fa)展也提(ti)出(chu)了嚴(yan)峻的(de)考(kao)驗,特(te)別是(shi)隨著電子商務的(de)發(fa)展對物(wu)流(liu)的(de)運作(zuo)效(xiao)率更是(shi)有著更高(gao)的(de)要求。倉儲作(zuo)業(ye)(ye)作(zuo)為物(wu)流(liu)的(de)關(guan)鍵環節(jie),其作(zuo)業(ye)(ye)效(xiao)率直(zhi)接(jie)影響著整個物(wu)流(liu)的(de)效(xiao)率。

 

因此提高倉庫作業(ye)效率(lv)成為關(guan)鍵研(yan)究(jiu)熱點,其中利用倉庫搬運機器(qi)人取代人工作業(ye)的(de)(de)貨到人的(de)(de)作業(ye)模式成為主要研(yan)究(jiu)方向。隨著貨到人作業(ye)模式的(de)(de)興(xing)起AGV的(de)(de)定位導航也就自然(ran)而然(ran)的(de)(de)成為了關(guan)鍵的(de)(de)技術(shu)研(yan)究(jiu)熱點。

 

■ 五種導航三代技術

 

基于整個智能制造的(de)(de)發(fa)展(zhan),市場上較常見的(de)(de)導航方(fang)式通(tong)過技術大(da)致可(ke)分(fen)為(wei)三代:第(di)(di)一代是(shi)電磁和(he)磁導航,第(di)(di)二代是(shi)現在(zai)行業(ye)主(zhu)流(liu)的(de)(de)二維碼導航,第(di)(di)三代分(fen)為(wei)兩大(da)類,分(fen)別是(shi)基于激光與視覺的(de)(de)兩種SLAM算(suan)法導航。

 

第(di)一代導(dao)航(hang)技(ji)術主(zhu)要是被動(dong)的接受信息(xi),較(jiao)為傳統,需要對應用場(chang)(chang)景進行(xing)改(gai)造。如電磁(ci)導(dao)航(hang),其導(dao)航(hang)原理是在AGV行(xing)駛路(lu)徑上埋置金屬(shu)(shu)線,然(ran)后給(gei)金屬(shu)(shu)線加(jia)載導(dao)航(hang)頻率,通過AGV上的電磁(ci)感應線圈(quan)來感應磁(ci)場(chang)(chang)的強弱(ruo),進行(xing)識別(bie)和跟蹤。這種導(dao)航(hang)的方式優點是不易破(po)損、污染,成本低,缺點是路(lu)徑固定,不易改(gai)造。

 

磁(ci)導航(hang)與電磁(ci)導航(hang)技(ji)(ji)術(shu)接(jie)近,不同(tong)在(zai)于其采用貼在(zai)路面的(de)磁(ci)條替代埋置(zhi)在(zai)地面下的(de)金屬(shu)線,通(tong)過磁(ci)場傳感器檢測磁(ci)帶信(xin)號控制(zhi)導航(hang),在(zai)拐彎或特(te)定的(de)位置(zhi)可以配合RFID技(ji)(ji)術(shu)識別感應,實現(xian)精確(que)導航(hang)。這種導航(hang)方式成(cheng)本低(di),線路穩定,缺(que)點是(shi)易污染和破損,容易受外界的(de)影響。此技(ji)(ji)術(shu)也是(shi)目前運用最為廣(guang)泛,較(jiao)成(cheng)熟的(de)導航(hang)技(ji)(ji)術(shu)之一。

 

第二(er)(er)代導航技術在第一代的基礎上(shang)進行完善,二(er)(er)維(wei)碼導航需要AGV識別周圍標志信(xin)息,利用AGV子系統計算分析(xi)其所處位置,以無線(xian)通信(xin)的方(fang)式(shi)反饋給(gei)中心電腦,進而對(dui)AGV整體規劃和(he)調度。二(er)(er)維(wei)碼導航優點是(shi)定位精(jing)(jing)度高,靈(ling)活性好,對(dui)聲光無干(gan)擾。缺點是(shi)成本高,對(dui)陀(tuo)螺儀(yi)的精(jing)(jing)度要求高。

 

近(jin)些年來(lai),受益于二維(wei)碼(ma)材質(zhi)的更新換代(dai)等原因,以前的二維(wei)碼(ma)需經常更換的問題已(yi)經解決。

 

■ 殊途同歸的第三代技術

 

重頭戲(xi)就(jiu)是第(di)三代(dai),目前在資本市(shi)場(chang),各(ge)類機(ji)器視覺與激光(guang)雷達一片火熱。

 

SLAM(SimultaneousLocalization And Mapping),即(ji)同時(shi)定(ding)位(wei)與地圖構建,SLAM技術對于(yu)機器人或其他智能(neng)(neng)(neng)體(ti)的行(xing)動和交互能(neng)(neng)(neng)力至為關鍵(jian),因為它代(dai)表了這種能(neng)(neng)(neng)力的基礎:知(zhi)道自己在哪里,知(zhi)道周(zhou)圍環(huan)境(jing)如何(he),進而(er)知(zhi)道下一步該如何(he)自主行(xing)動。可以說凡是(shi)擁(yong)有一定(ding)行(xing)動能(neng)(neng)(neng)力的智能(neng)(neng)(neng)體(ti)都擁(yong)有某種形式的SLAM系統。

 

在未(wei)來的(de)各類SLAM算法導航(hang)中,基(ji)(ji)于(yu)激光雷(lei)達的(de)激光SLAM和基(ji)(ji)于(yu)機(ji)器(qi)視覺的(de)視覺SLAM(VSLAM)是兩種研究(jiu)最多、最可能大規模落地應用的(de)SLAM,基(ji)(ji)本代表著第三代AGV導航(hang)技(ji)術的(de)發展方向。

 

在這兩(liang)種SLAM導航方式中,目前應用較多的(de)(de)是激光(guang)(guang)(guang)SLAM,激光(guang)(guang)(guang)SLAM脫(tuo)胎于(yu)早期的(de)(de)基(ji)于(yu)測距(ju)的(de)(de)定(ding)位方法(如超聲(sheng)和(he)紅外(wai)單(dan)點測距(ju))。激光(guang)(guang)(guang)雷達距(ju)離測量比較準確(que),誤差模型簡單(dan),在強光(guang)(guang)(guang)直(zhi)射以外(wai)的(de)(de)環境(jing)中運行穩(wen)定(ding),反饋信(xin)息本身包含直(zhi)接的(de)(de)幾何關系,使得機器(qi)人的(de)(de)路(lu)徑(jing)規劃和(he)導航變得直(zhi)觀。激光(guang)(guang)(guang)SLAM理論研究也(ye)相對成(cheng)熟,落地產品更豐富。

 

VSLAM,它(ta)可以(yi)從環境中獲取(qu)海量(liang)的(de)(de)、富于冗余的(de)(de)紋理(li)(li)信(xin)息,擁有超強的(de)(de)場(chang)景辨識能(neng)力。早期的(de)(de)視覺(jue)SLAM基于濾波(bo)理(li)(li)論,其非(fei)線性的(de)(de)誤(wu)差模型(xing)和巨大的(de)(de)計算(suan)量(liang)成為了它(ta)實(shi)用落(luo)地的(de)(de)障礙。近(jin)年(nian)來,隨著(zhu)具有稀(xi)疏(shu)性的(de)(de)非(fei)線性優(you)化(hua)理(li)(li)論(Bundle Adjustment)以(yi)及相機技(ji)術(shu)、計算(suan)性能(neng)的(de)(de)進步,實(shi)時運行的(de)(de)視覺(jue)SLAM已經不再是夢想。

 

依諾瑪智能AGV核心技術

 

(1)車體控制(zhi)技術

 

在實(shi)際應用(yong)中(zhong),由于(yu)用(yong)戶所需要(yao)運載的貨物(wu)不(bu)同,經(jing)常需要(yao)更改傳感器(qi)、驅動器(qi)的類型(xing)(xing)及數(shu)量。依諾瑪為(wei)了提高機器(qi)人研發設(she)計(ji)的工作效率,增強產(chan)品的核(he)心競爭力。AGV擁有多(duo)款專用(yong)車體控制(zhi)器(qi)及車體控制(zhi)器(qi)軟件,軟硬件均采用(yong)模塊式(shi)設(she)計(ji),僅(jin)需簡單調整配置參數(shu),即可快速地適(shi)配多(duo)種(zhong)不(bu)同類型(xing)(xing)AGV車型(xing)(xing)的改變。

 

移(yi)動(dong)(dong)(dong)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)控(kong)(kong)(kong)制系(xi)統包括車(che)體控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)、安(an)全(quan)(quan)設(she)備、人(ren)(ren)(ren)機接(jie)口(kou)、無(wu)線電臺、運動(dong)(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)、傳感(gan)器(qi)(qi)、導航(hang)(hang)系(xi)統等器(qi)(qi)件組成。主控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)用(yong)(yong)于發布及(ji)接(jie)收指令,該控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)是專(zhuan)為(wei)移(yi)動(dong)(dong)(dong)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)控(kong)(kong)(kong)制和應用(yong)(yong)而設(she)計(ji)的(de)處理器(qi)(qi),適(shi)合在工業環境下使用(yong)(yong),是移(yi)動(dong)(dong)(dong)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)系(xi)統的(de)主控(kong)(kong)(kong)制單元。安(an)全(quan)(quan)設(she)備直接(jie)與控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)中(zhong)的(de)安(an)全(quan)(quan)線路連接(jie),確(que)保機器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)對環境的(de)安(an)全(quan)(quan)。通過人(ren)(ren)(ren)機接(jie)口(kou)及(ji)無(wu)線通信,可以實時下達指令并觀測運行狀態。移(yi)動(dong)(dong)(dong)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)主控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)通過接(jie)收導航(hang)(hang)系(xi)統及(ji)傳感(gan)器(qi)(qi)數據,控(kong)(kong)(kong)制伺服驅(qu)動(dong)(dong)(dong)器(qi)(qi)及(ji)運動(dong)(dong)(dong)控(kong)(kong)(kong)制器(qi)(qi)進行執行操作。

 

(2)調度控制技術(shu)

 

為了便于(yu)線(xian)路(lu)的(de)改(gai)變,AGV的(de)運動路(lu)線(xian)控(kong)制(zhi)由(you)控(kong)制(zhi)臺(tai)(tai)及(ji)控(kong)制(zhi)臺(tai)(tai)軟(ruan)件(jian)實現。控(kong)制(zhi)臺(tai)(tai)硬件(jian)采用工業計(ji)算機(ji)及(ji)外設(she)組(zu)成,由(you)電(dian)臺(tai)(tai)基(ji)站(zhan)與(yu)移動機(ji)器(qi)人(ren)(ren)無線(xian)通信,移動機(ji)器(qi)人(ren)(ren)可以在多個電(dian)臺(tai)(tai)之間自動轉換。

 

AGV在(zai)控制臺(tai)(tai)軟件(jian)調度控制方面(mian),控制臺(tai)(tai)操作(zuo)簡單,變(bian)更(geng)方便(bian)。同(tong)時控制臺(tai)(tai)可隨時觀(guan)測移動(dong)機器人運(yun)行狀態,若機器人出現故障,控制臺(tai)(tai)可實現自動(dong)檢(jian)測及(ji)報(bao)警措施(shi)。控制臺(tai)(tai)可實現多車的控制及(ji)調度。

 

(3)安全(quan)監(jian)測與故障(zhang)診斷技(ji)術

 

AGV車體控制(zhi)器、伺服控制(zhi)器、運(yun)動(dong)控制(zhi)器、激光防(fang)碰(peng)傳(chuan)感(gan)器等器件均具有(you)安(an)全保護功能(neng)。當設備出現掉電(dian)(dian)、復位、超時等危險(xian)狀(zhuang)況(kuang)時,安(an)全信號(hao)的(de)輸出將切(qie)斷,保護系統安(an)全。AGV在電(dian)(dian)氣設計上應遵(zun)照產品(pin)安(an)全標(biao)準設計,使用器件及(ji)接插件均考慮電(dian)(dian)氣安(an)全和電(dian)(dian)磁兼(jian)容性。

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