本篇主要介绍常见的移动机器人

研究目的

任何产品的问世旨在帮助人类减轻劳动强度、节约成本,提升幸福感,移动机器人也不例外,它代替人类从事繁重、重复、危险、恶劣的环境,主要应用在物流仓储搬运、医疗、监视、检测等领域,配合其他传感器和配套工具可以完成更多更复杂的功能

面临现状

目前工厂实际应用的AGV大多需要预定路径,依靠电磁,磁带,视觉二维码实现导航,但他们各自都有明显的缺陷,电磁,磁带都需要进行场地施工,后期产品线更新都需要重新施工,周期长且投资大;而二维码虽然没有那么麻烦但是得定期进行清理,维护,更换产品线也得重新铺设二维码

自主定位导航是AGV的发展趋势,也是目前各大公司、高校研究的重点,目前自主定位导航也日渐成熟,主要有激光SLAM和视觉SLAM,但是两者各有其短板,激光SLAM稳定性好、可靠性高、测量距离远、精度高(一般3-5cm,加辅助定位可达到±1cm),但对黑色表面、玻璃、镜面、单一长距离环境会失效,最主要是成本昂贵;视觉SLAM测量范围广、获取信息完整,但处理数据量大、实时性差,且受环境影响大(如光照);实际应用中会配合起来,还要辅以超声波、IMU(惯性测量单元)、里程计等传感器,但大多数公司超声波只是装饰品,并没有使用,因为他会和激光雷达发生干涉

工厂对AGV需求其实蛮旺盛的,很多公司也在考虑使用AGV来替代人力,但是有两个核心问题摆在面前,一是造价昂贵,主要在激光雷达上,一台AGV可能雷达成本就要2-3万,而企业对AGV的整机价格在5万左右;二是技术问题,自主导航算法还不是很完善,有些环境会失效;三是是相关配套设备,企业不可能只要个整机AGV,还要有配套自动回充、货架、货柜、调度系统(对接他们WMS仓库管理系统),而绝大数公司都没有能力提供全套产品及服务,只要这两个核心问题解决了自主定位导航AGV才会在工厂普及


常见产品

Turtlebot

提到移动机器人就不得不介绍Turtlebot,作为移动机器人入门级产品,几乎每个研究移动机器人的都是从他开始的,同时学习资料也是最丰富的;Turtlebot提供基础的硬件架构和移动平台,以及基于ROS的开源操作系统,编程开发者只需要依据平台提供的各种接口就可以实现需要的功能(机器人定位、SLAM建图、导航、跟随等功能)

Turtlebot2

平台标配有微软Kinect相机,安装激光雷达后,可以实现基于ROS的视觉SLAM、激光SLAM;同时可以自由选配充电桩

Turtlebot2

Turtlebot3

Turtlebot3代最大不同是所有零件都需要自己组装,并且标配2D平面激光雷达和单板机

Turtlebot3

Clearpath Robotics

加拿大clearpath公司产品主要针对高校和科研所,提供各类室外移动平台,搭载不同传感器可以实现自主导航、移动侦查、移动抓取等功能

Husky A200 990x670x390mm,最大负载75Kg,最大速度1m/s

最经典的室外移动平台,被各大高校和研究所熟知,搭载视觉相机、激光雷达、GPS等传感器

Husky

Jackal

入门级小型室外移动平台,508x430x250mm,最大负载20Kg,最大速度2m/s,四轮差速驱动,全地形使用

Jackal


Ridgeback

主要用于室内移动平台,960x793x296mm,最大负载100Kg,最大速度1.1m/s,基于激光雷达可实现自主移动、避障、路径规划

Ridgeback


Heron M300

主要用于水上机器人移动,1.35x0.98x0.32m,最大负载10Kg,最大速度1.7m/s

Heron M300

Warthog

水陆两栖移动机器人 1.52x1.38x0.83m,最大负载272Kg,最大速度18Km/h(陆地),4Km/h(水面)

Warthog

MiR(Mobile Industrial Robots)

丹麦MIR公司主要生产室内移动平台,用于仓储智能搬运,旗下现有MIR100,MIR200,MIR500等系列产品,MIR目前在业内知名度较高,在全球也有大量客户如波音、联合利华、爱立信、霍尼韦尔、达能等客户

MIR100,负载为100Kg,最大速度1.5m/s向前,0.3m/s向后

MIR100

MIR200,负载200Kg,最大速度1.1m/s向前,0.3m/s向后

MIR200

MIR500,最大负载500Kg,最大速度2m/s

MIR500

MIRHook200,最大特点是提供牵引式推车,提高运输效率

MIRHook200

MIRHook200

Kiva

Kiva无疑是仓储物流运输领域最成功的移动机器人,在2012被亚马逊以7.75亿美元收购

Kiva

KUKA

YouBot麦克纳姆轮式全向移动平台,搭载5轴机械臂,用于研究移动抓取的经典产品,只可惜这款产品停产了,好像是中国强大的模仿能力导致的,本来市场需求量就少

KUKA YouBot

海康威视

阡陌系列产品,负载有300Kg,500Kg,600Kg,1000Kg

阡陌移动平台

快仓科技

快仓科技算得上一家市场定位比较准确的公司,没有用技术含量更高的完全自主导航技术,而是以视觉二维码+惯导比较可靠的方式进入市场,稳定后向更加智能的完全自主导航方式转变,进一步占领市场,所以快仓产品市场占有率较高,像京东、天猫、唯品会、大润发、盒马鲜生、菜鸟、中国邮政、国药集团、国家电网等都是其客户

快仓移动平台

木木机器人

国家人工智能标准起草单位成员,诺亚医院物流机器人,主要用在医疗行业

诺亚

思岚科技

思岚科技公司产品以小型激光雷达和服务机器人通用底盘为主

Zeus通用移动平台


云迹

云迹服务机器人在业内知名度较高,市场占有率还可以,主要应用在酒店服务机器人,客户包括苏州洲际酒店、海口希尔顿酒店、皇冠假日酒店、浙江大酒店、深圳深航国际酒店等酒店

云迹


优必选

优必选主要做教育机器人,也做服务机器人如Cruzr,成名于2016年春节联欢晚会,540台 Alpha机器人与孙楠同台表演《心中的英雄》

Cruzr

移动机器人种类繁多,大小公司也是不计其数,诸如马路创新、极智嘉、欧凯、新松机器人、南江机器人等,很多公司想在这个市场分一杯羹,只是完全自主导航机器人还没有到爆发期;主要是上面提到的三个问题:一是成本问题;二是技术问题;三是配套问题