利用 SLAM 和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的技術(shù)加速了倉(cāng)儲(chǔ)向工業(yè) 4.0 的發(fā)展。

倉(cāng)儲(chǔ)的新時(shí)代

隨著電子商務(wù)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)正在迅速發(fā)展。[1]向網(wǎng)上購(gòu)物的轉(zhuǎn)移，"訂閱 "產(chǎn)品部門的不斷增長(zhǎng)，以及COVID大流行所加劇的全球供應(yīng)鏈危機(jī)，使該部門的自動(dòng)化需求更加突出。[2]工業(yè)4.0原則在倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用推動(dòng)了自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）、自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）、室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)和敏捷的通信網(wǎng)絡(luò)的增加，以提供無(wú)縫產(chǎn)品存儲(chǔ)和調(diào)度。

為了讓該行業(yè)發(fā)揮其自動(dòng)化潛力，它需要克服依賴基于基礎(chǔ)設(shè)施的導(dǎo)航系統(tǒng)、不可擴(kuò)展的通信系統(tǒng)和低精度定位系統(tǒng)的傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)問(wèn)題。[4] 本文探討了來(lái)自荷蘭初創(chuàng)公司Accerion的技術(shù)，該公司正致力于用一種具有亞毫米級(jí)精度的先進(jìn)定位技術(shù)徹底改變倉(cāng)儲(chǔ)的未來(lái)。

倉(cāng)庫(kù)所面臨的當(dāng)前問(wèn)題

準(zhǔn)確和可靠的倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化面臨一些挑戰(zhàn)，包括過(guò)度依賴引導(dǎo)基礎(chǔ)設(shè)施。許多AGV的室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)依靠物理基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)運(yùn)行。基于網(wǎng)格的導(dǎo)航系統(tǒng)需要二維碼或轉(zhuǎn)發(fā)器，AGV用來(lái)在空間定位，而基于光學(xué)的導(dǎo)航系統(tǒng)則依靠反射器進(jìn)行導(dǎo)航引導(dǎo)。[一旦這種引導(dǎo)基礎(chǔ)設(shè)施建成，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)布局需要擴(kuò)大或更新時(shí)，改變或重新部署可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。二維碼也有可能隨著時(shí)間的推移而破損或變得不可讀，這可能導(dǎo)致機(jī)器人在操作過(guò)程中迷路。

工業(yè)4.0倉(cāng)庫(kù)的需求

隨著我們進(jìn)入一個(gè)由新興技術(shù)和客戶需求塑造的商業(yè)新階段，倉(cāng)庫(kù)的角色和功能正在發(fā)生變化。倉(cāng)儲(chǔ)和物流正在從大型的、僵硬的系統(tǒng)演變?yōu)槟K化的、軟件驅(qū)動(dòng)的解決方案，由機(jī)器人支持并自我優(yōu)化。倉(cāng)庫(kù)管理和配送的未來(lái)需要敏捷性、完全自動(dòng)化和智能數(shù)據(jù)。

AGV和AMR的自動(dòng)化車隊(duì)需要一個(gè)技術(shù)解決方案的組合，以提供工業(yè)4.0就緒的倉(cāng)庫(kù)所需要的開(kāi)放性和靈活性。倉(cāng)庫(kù)將根據(jù)部署、運(yùn)載能力和功能的不同，要求機(jī)器人具有截然不同的功能，然而，一個(gè)核心屬性是高度精確的導(dǎo)航和定位。

工業(yè) 4.0 倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人必須提供高度準(zhǔn)確的導(dǎo)航和定位。

Accerion 實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)自動(dòng)化

Accerion 是一家位于荷蘭的初創(chuàng)公司，提供先進(jìn)的室內(nèi)定位系統(tǒng)。其核心產(chǎn)品是 Triton，一種為大容量機(jī)器人車隊(duì)打造的模塊化 AGV 和 AMR 導(dǎo)航解決方案。Triton 是一種夾在 AGV 上的夾層大小的設(shè)備，可提供亞毫米精度的絕對(duì)定位。它的尺寸（僅測(cè)量 110*110*40 毫米）和低安裝間隙使其可以與大多數(shù)導(dǎo)引車或移動(dòng)機(jī)器人一起使用。此外，它在運(yùn)行期間僅使用 15W 功率（睡眠模式下為 6W）。

Triton 如何映射和本地化

Triton 使用同步定位和映射 (SLAM) 和紋理視覺(jué)技術(shù)為 AGV 提供高度準(zhǔn)確的定位，而無(wú)需任何額外的基礎(chǔ)設(shè)施。

SLAM是一種用于創(chuàng)建環(huán)境地圖的方法，同時(shí)在環(huán)境中定位移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)器人。在將 Triton 部署到車隊(duì)之前，倉(cāng)庫(kù)區(qū)域使用 SLAM 進(jìn)行映射。來(lái)自自然地板表面的虛擬參考線由 Triton 傳感器創(chuàng)建和管理。然后，Triton 傳感器使用 Accerion 專有的紋理視覺(jué)技術(shù)，通過(guò)直接觀察地板并使用倉(cāng)庫(kù)地板的獨(dú)特微結(jié)構(gòu)來(lái)確定機(jī)器人的位置，從而在空間中定位機(jī)器人。該傳感器測(cè)量純位移，使移動(dòng)機(jī)器人能夠以亞毫米精度移動(dòng)。

因此，Triton 可以部署在具有不同地形的倉(cāng)庫(kù)中，而無(wú)需額外的物理基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)協(xié)助指導(dǎo)。由于 Triton 的精確定位，車輛導(dǎo)航現(xiàn)在可以在彼此更接近的范圍內(nèi)運(yùn)行。Triton 允許 AMR 創(chuàng)建操作環(huán)境樓層的詳細(xì)地圖。這使配備 Triton 的機(jī)器人能夠在動(dòng)態(tài)環(huán)境中自主導(dǎo)航，并且由于環(huán)境變化而造成的中斷或停機(jī)時(shí)間最小。

Triton 可以使用 Accerion 的 C++ API 或 ROS 包裝器進(jìn)行接口，并且與 Navitec 的導(dǎo)航軟件 NAVITROL 即插即用兼容。這種靈活性使 Triton 可用于廣泛的 AMR 和倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)用程序。

Triton 可以創(chuàng)建密集的坐標(biāo)圖以提高準(zhǔn)確性，提供精確的對(duì)接以及與重型車輛和叉車一起工作的能力。隨后，Triton 可用于入庫(kù)物流、揀貨補(bǔ)貨、貨到人、人到貨、負(fù)載整合和供應(yīng)鏈中的包裹分揀等應(yīng)用。

結(jié)論

自動(dòng)化是倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)其工業(yè) 4.0 潛力的必要步驟。敏捷、靈活和高精度的機(jī)器人和車隊(duì)將是其中的核心。機(jī)器人將需要尖端導(dǎo)航工具的支持，使車隊(duì)能夠克服動(dòng)態(tài)環(huán)境和快速增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)。

Accerion 的 Triton 能夠部署在任何移動(dòng)車隊(duì)上并提供亞毫米級(jí)的定位精度。證明艦隊(duì)能夠在環(huán)境中快速靈活地移動(dòng)、繞過(guò)障礙物并準(zhǔn)確停靠。Accerion 正在塑造工業(yè)和倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化的未來(lái)，并推動(dòng)工業(yè) 4.0 的發(fā)展。

關(guān)于Accerion

Accerion 開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)突破性的、正在申請(qǐng)專利的定位技術(shù)，該技術(shù)可以集成到自動(dòng)車輛和移動(dòng)機(jī)器人中。我們的模塊獨(dú)特地使自動(dòng)車輛能夠在室內(nèi)和室外的動(dòng)態(tài)環(huán)境中導(dǎo)航，而無(wú)需車輛或機(jī)器人外部的基礎(chǔ)設(shè)施。

我們提供定位模塊作為集成到新設(shè)備和現(xiàn)有設(shè)備中的單個(gè)系統(tǒng)。該模塊使機(jī)器人和自動(dòng)車輛制造商能夠創(chuàng)建新的靈活且具有成本效益的物流解決方案。這些解決方案將推動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、制造和許多其他行業(yè)的自動(dòng)化和效率。