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智能時代的(de)(de)到來催促著各(ge)行各(ge)業(ye)(ye)向著智能化(hua)方向發(fa)展(zhan)對(dui)于物流(liu)行業(ye)(ye)的(de)(de)發(fa)展(zhan)也提出了嚴峻的(de)(de)考(kao)驗(yan),特別是隨著電(dian)子(zi)商務的(de)(de)發(fa)展(zhan)對(dui)物流(liu)的(de)(de)運作(zuo)效率(lv)(lv)更是有著更高的(de)(de)要求。倉儲作(zuo)業(ye)(ye)作(zuo)為物流(liu)的(de)(de)關鍵(jian)環節,其(qi)作(zuo)業(ye)(ye)效率(lv)(lv)直接影(ying)響著整個物流(liu)的(de)(de)效率(lv)(lv)。

 

因此提(ti)高倉(cang)庫作業(ye)效率成(cheng)為(wei)關鍵研究熱(re)點,其中利用(yong)倉(cang)庫搬運機器人取(qu)代人工作業(ye)的貨到人的作業(ye)模式成(cheng)為(wei)主要(yao)研究方向。隨著貨到人作業(ye)模式的興起AGV的定(ding)位導航也(ye)就自(zi)然而然的成(cheng)為(wei)了關鍵的技(ji)術(shu)研究熱(re)點。

 

■ 五種(zhong)導航(hang)三(san)代技術

 

基(ji)(ji)于(yu)(yu)整個(ge)智能(neng)制造的(de)發展,市場(chang)上較常見的(de)導航(hang)方式通過(guo)技(ji)術(shu)大致可(ke)分為(wei)三(san)代(dai):第一代(dai)是電(dian)磁和磁導航(hang),第二(er)代(dai)是現在(zai)行業主流的(de)二(er)維碼導航(hang),第三(san)代(dai)分為(wei)兩大類,分別是基(ji)(ji)于(yu)(yu)激(ji)光(guang)與視覺的(de)兩種SLAM算(suan)法(fa)導航(hang)。

 

第一代(dai)導(dao)航(hang)技術主(zhu)要(yao)是被動的(de)接受信息,較為傳統,需要(yao)對應(ying)用(yong)場(chang)景進行改造(zao)。如電磁(ci)(ci)導(dao)航(hang),其導(dao)航(hang)原理是在AGV行駛路徑上埋置(zhi)金屬(shu)線(xian),然后給(gei)金屬(shu)線(xian)加載導(dao)航(hang)頻率,通過AGV上的(de)電磁(ci)(ci)感應(ying)線(xian)圈來感應(ying)磁(ci)(ci)場(chang)的(de)強弱,進行識別(bie)和(he)跟蹤。這種導(dao)航(hang)的(de)方式優(you)點是不易破損、污染(ran),成本低(di),缺點是路徑固定,不易改造(zao)。

 

磁導(dao)(dao)航(hang)與電磁導(dao)(dao)航(hang)技(ji)(ji)術(shu)接近,不(bu)同在(zai)(zai)于其采用貼在(zai)(zai)路面(mian)的(de)磁條替代埋置(zhi)在(zai)(zai)地(di)面(mian)下的(de)金屬線(xian)(xian),通過(guo)磁場傳感(gan)器檢測(ce)磁帶信(xin)號控(kong)制導(dao)(dao)航(hang),在(zai)(zai)拐(guai)彎(wan)或特定的(de)位置(zhi)可(ke)以配(pei)合RFID技(ji)(ji)術(shu)識別感(gan)應,實(shi)現(xian)精確導(dao)(dao)航(hang)。這種導(dao)(dao)航(hang)方式成本低,線(xian)(xian)路穩定,缺點是(shi)易污(wu)染和破損,容易受外(wai)界的(de)影響。此技(ji)(ji)術(shu)也是(shi)目前運用最為(wei)廣(guang)泛,較成熟的(de)導(dao)(dao)航(hang)技(ji)(ji)術(shu)之一(yi)。

 

第(di)二代導(dao)航技術在第(di)一代的基礎(chu)上進行(xing)完(wan)善,二維碼導(dao)航需(xu)要(yao)AGV識別(bie)周圍標志信息(xi),利用AGV子(zi)系(xi)統計(ji)算分析(xi)其所處位置,以無線通(tong)信的方式反饋給中心(xin)電腦(nao),進而對AGV整體(ti)規劃和調度。二維碼導(dao)航優點(dian)是定位精度高(gao),靈活性好,對聲(sheng)光無干擾。缺點(dian)是成(cheng)本(ben)高(gao),對陀螺儀的精度要(yao)求高(gao)。

 

近些年來,受益于二維(wei)碼(ma)材質(zhi)的(de)更(geng)新換代等(deng)原因,以前(qian)的(de)二維(wei)碼(ma)需(xu)經(jing)常更(geng)換的(de)問題已經(jing)解決。

 

■ 殊途同歸的第三代技術

 

重頭戲(xi)就(jiu)是第三代,目前(qian)在資本(ben)市場,各類機器視(shi)覺與激光雷達一片火熱(re)。

 

SLAM(SimultaneousLocalization And Mapping),即(ji)同時定位與地圖構(gou)建,SLAM技術對于機(ji)器人或其他智能(neng)體(ti)的(de)(de)行(xing)動(dong)(dong)(dong)和交互能(neng)力(li)至為關(guan)鍵,因為它代表(biao)了這種(zhong)能(neng)力(li)的(de)(de)基礎:知(zhi)道(dao)(dao)自己在(zai)哪里,知(zhi)道(dao)(dao)周圍環境如何,進(jin)而知(zhi)道(dao)(dao)下一(yi)步該如何自主(zhu)行(xing)動(dong)(dong)(dong)。可以說凡是擁有一(yi)定行(xing)動(dong)(dong)(dong)能(neng)力(li)的(de)(de)智能(neng)體(ti)都擁有某(mou)種(zhong)形(xing)式的(de)(de)SLAM系統。

 

在未來的(de)各類SLAM算法導航(hang)中,基(ji)(ji)于激(ji)光(guang)雷達的(de)激(ji)光(guang)SLAM和(he)基(ji)(ji)于機器視覺的(de)視覺SLAM(VSLAM)是兩(liang)種研究(jiu)最多、最可能大規模落地應(ying)用的(de)SLAM,基(ji)(ji)本代表著(zhu)第三代AGV導航(hang)技術(shu)的(de)發展方向。

 

在這兩種(zhong)SLAM導(dao)航方(fang)(fang)式中,目(mu)前應用較多的(de)是激(ji)光(guang)SLAM,激(ji)光(guang)SLAM脫胎于(yu)早期的(de)基于(yu)測(ce)距的(de)定(ding)位方(fang)(fang)法(如超聲和紅外(wai)單(dan)點測(ce)距)。激(ji)光(guang)雷達距離測(ce)量比(bi)較準(zhun)確,誤(wu)差模型簡單(dan),在強(qiang)光(guang)直(zhi)射以(yi)外(wai)的(de)環境(jing)中運行穩定(ding),反(fan)饋信息本身包含直(zhi)接的(de)幾何關(guan)系,使得(de)機器人(ren)的(de)路徑規劃和導(dao)航變(bian)得(de)直(zhi)觀(guan)。激(ji)光(guang)SLAM理(li)論研究(jiu)也相對(dui)成(cheng)熟,落地產品更豐富。

 

VSLAM,它(ta)可以從環境中(zhong)獲取海量(liang)的(de)(de)、富于冗余的(de)(de)紋理(li)(li)信息,擁有超(chao)強(qiang)的(de)(de)場景辨識能力。早(zao)期的(de)(de)視覺SLAM基(ji)于濾波理(li)(li)論,其(qi)非(fei)線性的(de)(de)誤差模型和巨大的(de)(de)計算(suan)(suan)量(liang)成為(wei)了它(ta)實用落地的(de)(de)障礙。近年來,隨著具(ju)有稀疏(shu)性的(de)(de)非(fei)線性優(you)化理(li)(li)論(Bundle Adjustment)以及(ji)相機技術、計算(suan)(suan)性能的(de)(de)進步,實時運(yun)行的(de)(de)視覺SLAM已(yi)經不(bu)再是(shi)夢想。

 

依諾瑪智能AGV核心技術

 

(1)車(che)體(ti)控制技術

 

在實際應用(yong)(yong)中(zhong),由(you)于用(yong)(yong)戶所需(xu)(xu)要(yao)運(yun)載的貨物不(bu)同(tong),經(jing)常需(xu)(xu)要(yao)更改傳感器(qi)、驅(qu)動器(qi)的類型及數(shu)量。依諾瑪為了提(ti)高機器(qi)人研發設(she)計(ji)的工作效率,增強產(chan)品的核心競(jing)爭力。AGV擁有多款專用(yong)(yong)車(che)體控制(zhi)器(qi)及車(che)體控制(zhi)器(qi)軟(ruan)件,軟(ruan)硬件均采用(yong)(yong)模(mo)塊式設(she)計(ji),僅需(xu)(xu)簡單調整(zheng)配置參數(shu),即可(ke)快(kuai)速地適(shi)配多種不(bu)同(tong)類型AGV車(che)型的改變(bian)。

 

移(yi)(yi)動機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統包(bao)括車體控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)、安全(quan)設備、人(ren)機(ji)(ji)接口(kou)、無線(xian)電臺(tai)、運(yun)動控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)、傳感器(qi)(qi)(qi)(qi)、導航(hang)系統等器(qi)(qi)(qi)(qi)件組成。主控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)用(yong)于發布及接收(shou)指令(ling),該控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)專為移(yi)(yi)動機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和應用(yong)而設計的(de)處理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi),適合在工業(ye)環境下使用(yong),是(shi)移(yi)(yi)動機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)系統的(de)主控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)單元。安全(quan)設備直接與(yu)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)安全(quan)線(xian)路連(lian)接,確(que)保機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)對環境的(de)安全(quan)。通(tong)過人(ren)機(ji)(ji)接口(kou)及無線(xian)通(tong)信,可(ke)以實時下達指令(ling)并(bing)觀(guan)測運(yun)行狀(zhuang)態。移(yi)(yi)動機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)主控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)通(tong)過接收(shou)導航(hang)系統及傳感器(qi)(qi)(qi)(qi)數(shu)據,控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)伺服驅動器(qi)(qi)(qi)(qi)及運(yun)動控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)進行執(zhi)行操作。

 

(2)調度(du)控制技術

 

為了便(bian)于線(xian)(xian)路的改(gai)變,AGV的運動(dong)路線(xian)(xian)控(kong)制(zhi)由(you)(you)控(kong)制(zhi)臺(tai)及控(kong)制(zhi)臺(tai)軟件(jian)實現。控(kong)制(zhi)臺(tai)硬件(jian)采用(yong)工業計算(suan)機(ji)(ji)及外設組成,由(you)(you)電(dian)臺(tai)基(ji)站與移動(dong)機(ji)(ji)器(qi)人無線(xian)(xian)通信,移動(dong)機(ji)(ji)器(qi)人可以在多個電(dian)臺(tai)之間(jian)自(zi)動(dong)轉換。

 

AGV在控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)臺軟件調(diao)(diao)度(du)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)方面(mian),控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)臺操作簡(jian)單,變更(geng)方便。同時(shi)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)臺可(ke)隨時(shi)觀測(ce)移動機(ji)(ji)器人(ren)運行(xing)狀態,若(ruo)機(ji)(ji)器人(ren)出現(xian)(xian)故障,控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)臺可(ke)實(shi)現(xian)(xian)自動檢測(ce)及(ji)報警措(cuo)施。控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)臺可(ke)實(shi)現(xian)(xian)多車(che)的控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)及(ji)調(diao)(diao)度(du)。

 

(3)安全監測(ce)與故障(zhang)診斷(duan)技術(shu)

 

AGV車(che)體控制(zhi)器、伺服控制(zhi)器、運動控制(zhi)器、激光防碰傳感器等(deng)器件均(jun)具有安(an)(an)全保護功能。當設備出現(xian)掉電(dian)(dian)、復(fu)位、超時等(deng)危險狀況時,安(an)(an)全信(xin)號(hao)的輸出將切斷,保護系統安(an)(an)全。AGV在電(dian)(dian)氣設計上應遵照產(chan)品安(an)(an)全標準設計,使用(yong)器件及接插(cha)件均(jun)考慮電(dian)(dian)氣安(an)(an)全和電(dian)(dian)磁兼容性(xing)。

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