六種方法 為移動機(jī)器人高效運行保駕護(hù)航

隨著智能制造深入發(fā)展，移動機(jī)器人在生產(chǎn)車間與倉儲物流環(huán)節(jié)的應(yīng)用越來越廣泛，并開始向醫(yī)療、教育、電商、零售等眾多領(lǐng)域快速延伸。在各類使用場景下如何保證移動機(jī)器人安全運行，一直都是考驗移動機(jī)器人性能的首要因素。仙知機(jī)器人作為移動機(jī)器人行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)，是如何為移動機(jī)器人高效運行保駕護(hù)航的呢？

激光雷達(dá)

激光雷達(dá)，它是激光導(dǎo)航移動機(jī)器人的“眼睛”，是移動機(jī)器人進(jìn)行定位導(dǎo)航的核心零部件。其基本原理是通過測算激光發(fā)射信號與激光回波信號的往返時間，從而計算出目標(biāo)的距離。首先，激光雷達(dá)發(fā)出激光束，激光束碰到障礙物后被反射回來，被激光接收系統(tǒng)進(jìn)行接收和處理，從而得知激光從發(fā)射至被反射回來并接收之間的時間，即激光的飛行時間，根據(jù)飛行時間，可以計算出障礙物的距離。根據(jù)激光雷達(dá)的作用大致可以分為兩類，一類是導(dǎo)航激光，一類是避障激光。它們對移動機(jī)器人都能進(jìn)行安全防護(hù)。

導(dǎo)航激光

導(dǎo)航激光雷達(dá)主要用于移動機(jī)器人的定位導(dǎo)航，不同品牌及型號分別有10米、30米、60米等測距范圍，并且可以設(shè)置停障或減速的距離（如50cm或80cm）。在仙知機(jī)器人產(chǎn)品中，SRC核心控制器實時獲取導(dǎo)航激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，并通過實時的算法對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，如果有物體進(jìn)入機(jī)器人的減速或停止范圍內(nèi)，機(jī)器人便會減速或停止。

避障激光

避障激光雷達(dá)也是一種IO型傳感器，將避障激光雷達(dá)的DO接入SRC核心控制器的DI，避障激光雷達(dá)檢測到有物體進(jìn)入機(jī)器人減速或停止范圍內(nèi)時會輸出電平信號，SRC核心控制器接收到信號后立即使移動機(jī)器人減速或停止。避障激光雷達(dá)可用于覆蓋導(dǎo)航激光雷達(dá)無法檢測到的盲區(qū)。

雙激光

此外，針對用戶現(xiàn)場使用需求，仙知機(jī)器人還有雙激光解決方案。由于單激光移動機(jī)器人在使用過程中，后方的障礙物便無法識別檢測，機(jī)器人在倒走或后轉(zhuǎn)運動過程中便會存在一定的安全隱患，采用雙激光導(dǎo)航，前后對角線各安裝一個導(dǎo)航激光，這樣可以實現(xiàn)360°無死角全方位檢測，保證移動機(jī)器人安全運行。

3D相機(jī)

在激光導(dǎo)航工業(yè)搬運移動機(jī)器人中，通常采用的是2D激光，機(jī)器人便只能識別檢測激光水平面的障礙，無法檢測到地面上的坑洞等小型立體障礙物，存在潛在的安全隱患。通過搭載3D相機(jī)，移動機(jī)器人便能識別地面上的坑洞及小型立體障礙物，并在系統(tǒng)中配置坑洞及障礙物的大小，機(jī)器人便能根據(jù)配置進(jìn)行選擇停障或繞行，從而保證移動機(jī)器人安全運行。

安全觸邊

安全觸邊又稱防撞條，是一種壓敏開關(guān)，呈現(xiàn)為柔軟的、可彎折的帶狀物。一般為常開邏輯，當(dāng)觸發(fā)的時候，這些安全觸邊因其柔軟性而受壓迫變形，其由于傳感作用產(chǎn)生一個閉合的IO信號傳遞給SRC核心控制器，反饋此時AGV或自動叉車碰撞到了物體。

安裝安全觸邊的意義在于由于AGV通常會使用二維激光來感知現(xiàn)場情況，只能對激光平面內(nèi)的物體進(jìn)行識別檢測，但是用戶現(xiàn)場可能存在立體障礙物（如L型）出現(xiàn)在AGV前進(jìn)的道路上，激光是無法感知物體底部突起部分的，這時候突出來的下半部分就會觸碰到防撞條，AGV感知到防撞條觸發(fā)過后就會立刻停車。所以防撞條一般會安裝在激光無法掃描到的的平面上，而且一般會裝得比較低，并在機(jī)器人前后都會安裝防撞條。

對于防撞條仙知機(jī)器人有比較豐富的對應(yīng)邏輯，目前不僅支持最基本的防撞條觸發(fā)后停車，還支持觸發(fā)過后進(jìn)行急停，并具備相應(yīng)的解除邏輯。

紅外光電傳感器

移動機(jī)器人常用的紅外傳感器實際上為漫反射光電傳感器。漫反射光電開關(guān)是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，發(fā)射器會持續(xù)性地發(fā)射紅外光，如果前方?jīng)]有阻擋物體的時候，紅外光會直接發(fā)散，接收器不會檢測到任何紅外光，但當(dāng)有被檢測物體經(jīng)過時，被檢測物體將會將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的紅外光反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號。

和安全觸邊不同的是，紅外傳感器不需要觸碰就能觸發(fā)，擁有一段距離的時間來讓AGV進(jìn)行停車。在仙知機(jī)器人產(chǎn)品中，紅外光電傳感器使用最多的地方是基于SRC的激光SLAM自動叉車，在貨叉貨叉內(nèi)部都藏有紅外傳感器，除確保自動叉車在行走過程中貨叉不會碰到障礙物之外，在貨叉叉取料架時，也會通過紅外傳感器確保貨叉準(zhǔn)確叉取料架及貨物。

超聲傳感器

超聲傳感器的原理是向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時計數(shù)器開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物面阻擋就立即反射回來，超聲波接收器收到反射回的超聲波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度是已知的，根據(jù)計時器記錄的時間，就可以計算出發(fā)射點距障礙物面的距離。

在仙知機(jī)器人解決方案中支持兩種超聲傳感器，一種是超聲傳感器能通過通訊協(xié)議來反饋超聲目前檢測到的障礙物距離，一種是通過IO反饋障礙物是否在指定距離之內(nèi)。兩者比較，后者更為方便。

急停

以上五種方式都是移動機(jī)器人自主導(dǎo)航及自主避障的有效途徑，并且都是以主動的方式進(jìn)行的，而“急?！笔且环N被動的方式。當(dāng)需要移動機(jī)器人由于其它因素需要停止運行時，可以手動拍下急停按鈕，機(jī)器人便會立即停止運行，也是一種有效的安全措施。

此外，根據(jù)用戶需求，仙知機(jī)器人還可以通過增加警示探照燈、揚聲器等進(jìn)行聲光提醒，或是在人流較大的生產(chǎn)車間劃定區(qū)域限定移動機(jī)器人的行駛速度，并對現(xiàn)場工作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)等眾多其它方式來為移動機(jī)器人安全、高效運行提供保障，促進(jìn)安全生產(chǎn)。

有關(guān)仙知

上海仙知機(jī)器人科技有限公司，是一家以移動機(jī)器人控制與調(diào)度為核心的高新技術(shù)企業(yè)。作為一站式移動機(jī)器人方案專家，仙知機(jī)器人掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的移動機(jī)器人核心技術(shù)，并在工業(yè)自動化領(lǐng)域內(nèi)擁有豐富的項目經(jīng)驗。仙知機(jī)器人致力于服務(wù)各行業(yè)集成商，并為其提供包括移動機(jī)器人控制、調(diào)度與信息管理在內(nèi)的一站式移動機(jī)器人解決方案。

目前，仙知機(jī)器人的產(chǎn)品、技術(shù)及解決方案已在汽車制造、家電制造、3C電子制造、半導(dǎo)體制造、食品煙草、電商倉儲、安防巡檢、商用服務(wù)、醫(yī)療教育等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

仙知機(jī)器人積極踐行企業(yè)使命—“讓智能創(chuàng)造價值”，不斷堅持技術(shù)創(chuàng)新，并以開放包容、合作共贏的姿態(tài)攜手合作伙伴，最大程度地滿足客戶對產(chǎn)品、技術(shù)與解決方案的高品質(zhì)追求，力爭“成為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新者與引領(lǐng)者！”

和安全觸邊不同的是，紅外傳感器不需要觸碰就能觸發(fā)，擁有一段距離的時間來讓AGV進(jìn)行停車。在仙知機(jī)器人產(chǎn)品中，紅外光電傳感器使用最多的地方是基于SRC的激光SLAM自動叉車，在貨叉貨叉內(nèi)部都藏有紅外傳感器，除確保自動叉車在行走過程中貨叉不會碰到障礙物之外，在貨叉叉取料架時，也會通過紅外傳感器確保貨叉準(zhǔn)確叉取料架及貨物。

超聲傳感器