仙知激光SLAM導(dǎo)航融合多傳感器算法，讓移動(dòng)機(jī)器人更智能

（文章來(lái)源：仙知機(jī)器人）

伴隨工業(yè)自動(dòng)化、智能化發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人在制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，并向其它行業(yè)逐漸延伸。近年來(lái)，隨著智能制造、精益生產(chǎn)及柔性化生產(chǎn)需求日益提升，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)要求也在不斷攀升。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航方式有磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、激光反光板導(dǎo)航和激光自然輪廓導(dǎo)航幾種形式，但是單一依靠一個(gè)或兩個(gè)傳感器來(lái)進(jìn)行定位導(dǎo)航，總是難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的使用場(chǎng)景需求。

傳統(tǒng)的磁條導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人，其工作原理是在地面鋪設(shè)磁條，并使磁條磁場(chǎng)的方向一致，通過(guò)磁傳感器感應(yīng)磁信號(hào)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)引。在啟動(dòng)磁導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人時(shí)，需要注意機(jī)器人是否在導(dǎo)引磁條的中間，左右偏差不能大于10cm；而且移動(dòng)機(jī)器人必須按照鋪設(shè)的磁條軌道進(jìn)行行駛，靈活性很差，難以適應(yīng)當(dāng)前柔性化生產(chǎn)需求。

二維碼導(dǎo)航屬于視覺(jué)識(shí)別，通過(guò)攝像頭（二維碼采集器）識(shí)別鋪設(shè)在地面上的二維碼，并通過(guò)慣導(dǎo)模塊（陀螺儀）感應(yīng)移動(dòng)機(jī)器人的位姿，將采集到的信息反饋給控制器。二維碼導(dǎo)航方式的優(yōu)勢(shì)在于相對(duì)磁導(dǎo)來(lái)說(shuō)，在鋪設(shè)、改變路徑上相對(duì)容易，抗聲光干擾性強(qiáng)；它的弊端在與地面上的二維碼容易磨損，需要定期維護(hù)，對(duì)陀螺儀的精度與壽命有較高的要求，對(duì)場(chǎng)地平整度也要求較高。

激光反光板導(dǎo)航，它的工作原理是在移動(dòng)機(jī)器人行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板，通過(guò)激光雷達(dá)發(fā)射激光束，同時(shí)采集由反射板反射的激光束來(lái)確定其當(dāng)前的位置和方向，并通過(guò)連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的導(dǎo)航。它的優(yōu)勢(shì)在于定位精確，安裝反光板相對(duì)靈活；它的劣勢(shì)在于依舊沒(méi)有擺脫反光柱輔助定位設(shè)施的依賴，對(duì)反光板安裝精度要求高，對(duì)地面環(huán)境、光線環(huán)境有一定要求。

激光自然輪廓導(dǎo)航則不需要磁條、二維碼、反光柱等輔助定位設(shè)施，它采用SLAM技術(shù)，利用激光雷達(dá)對(duì)周圍環(huán)境持續(xù)發(fā)射脈沖獲取點(diǎn)云信息，與事先掃描、存儲(chǔ)、上傳的地圖進(jìn)行匹配從而實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航。它的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)使用環(huán)境無(wú)需任何改造，自主靈活性強(qiáng)、定位精準(zhǔn)，適應(yīng)靈活多變的柔性化生產(chǎn)搬運(yùn)需求；但也存在一定的課題，在長(zhǎng)廊、高動(dòng)態(tài)等參照物較少的復(fù)雜環(huán)境中容易定位丟失。

比較上述四種導(dǎo)航方式，會(huì)發(fā)現(xiàn)激光自然輪廓導(dǎo)航是最靈活、最便捷的導(dǎo)航方式，但依然有改進(jìn)的空間。仙知機(jī)器人作為一家以控制和調(diào)度為核心的高新技術(shù)企業(yè)，便創(chuàng)造性的解決了這一難題，在激光自然輪廓導(dǎo)航的基礎(chǔ)上，融合了激光反光板導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、慣導(dǎo)、攝像頭等，采用多傳感器融合算法讓移動(dòng)機(jī)器人定位更精確、性能更強(qiáng)大，并具有環(huán)境普適性，能夠應(yīng)對(duì)長(zhǎng)廊、高動(dòng)態(tài)的復(fù)雜環(huán)境及地面坑洞等。

在長(zhǎng)廊、高動(dòng)態(tài)的環(huán)境中，可自由切換至激光反光板導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航，確保定位不會(huì)丟失；在地面環(huán)境相對(duì)較差的情況下，可選配3D相機(jī)對(duì)地面坑洞、立體障礙物等進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，并根據(jù)參數(shù)配置讓移動(dòng)機(jī)器人選擇停障或繞行。

另外，為保證移動(dòng)機(jī)器人使用安全，仙知機(jī)器人還擁有一系列方法來(lái)確保移動(dòng)機(jī)器人在使用過(guò)程中機(jī)器人、人員和貨物的安全。如雙激光解決方案，通過(guò)雙激光完成移動(dòng)機(jī)器人周圍360°全方位的安全檢測(cè)；在基于SRC的激光SLAM自動(dòng)叉車解決方案中，通過(guò)3D相機(jī)、紅外傳感器、超聲、安全觸邊等進(jìn)行安全防護(hù)，確保自動(dòng)叉車在作業(yè)過(guò)程中人員和貨物的安全。

同時(shí)，配合仙知自主研發(fā)的統(tǒng)一資源調(diào)度系統(tǒng)SRD、一站式實(shí)施工具Roboshop Pro，能讓各類移動(dòng)機(jī)器人發(fā)揮出最佳性能。通過(guò)SRD進(jìn)行與工廠的ERP、MES、WMS、WCS等系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接，并將移動(dòng)機(jī)器人與工廠的電梯、電動(dòng)門、生產(chǎn)設(shè)備連接起來(lái)，讓移動(dòng)機(jī)器人在工廠車間、倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，高效完成作業(yè)任務(wù)，助力工廠打造真正意義上的數(shù)字化、智能化工廠。
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