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移动机器人 (AGV/AMR) 行业:繁荣发展,融合创新

2022-09-01
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二、2022年移动机器人市场与技术发展趋势展望

1.技术与应用深度融合,形成紧贴行业需求的解决方案

纵观移动机器人的发展过程,可以看到移动机器人技术正在与各种应用深度融合,从而形成多种多样的行业解决方案。通过这种融合,移动机器人能够快速与人工智能、云计算、物联网等技术相结合,形成众多能够贴合具体应用需求的有影响力的产品。如,适合新能源电池生产的自动挂接机器人、能进行快速分拣的料箱机器人、双车联动重卡装配线机器人等等。

未来几年,这种技术与应用深度融合的趋势将会延续和发展。移动机器人行业将会打造更明确的价值输出,通过各种创新平台加速实现技术与应用之间的整合,而这种核心技术与应用场景横向结合的方式,也正是移动机器人行业普及发展的一个重要特点。

2.自然导航走向3D,需要适应变化的环境

移动机器人能够高效、智能、灵活地运行,有赖于其导航技术。目前,2D视觉导航和2D激光导航在移动机器人领域的应用已经十分成熟,但3D视觉导航和3D激光导航还处于发展阶段。3D导航技术由于具有更好的环境适应性,预计未来会有更大发展空间。

在3D视觉导航方面,基于特征点的3D导航技术最早得到应用,在光照条件比较好的情况下,已能够在一定范围内实现机器人的自动导航运行。通过全局优化和回环处理,改善3D建模的质量,提高定位精度,通过人工智能方法提高机器人在不同环境光照条件下的鲁棒性,这将是视觉导航技术发展的方向。

在3D激光导航方面,现已取得非常明显的进展,并在一部分场景中开始投入实际应用。3D激光导航克服了2D导航的缺点,适应复杂环境的能力显著增强,是移动机器人近期发展的主要方向。相对来说,3D激光导航的成本较高,相关的计算也更加复杂,但随着自动驾驶技术发展,相关部件的成本有可能进一步降低,届时3D激光导航的应用将更加普及。

动态环境是移动机器人自然导航所面对的主要困难之一。动态环境中既包含行人、车辆等高频运动的物体,也可能包含一些缓慢/低频移动的物体,如移动的生产线等。要有效克服动态环境带来的困难,未来Life-long SLAM技术将走向应用。这种技术是指在移动机器人使用过程中全程启用对环境模型的自动修改和更新,这对SLAM技术的准确性和可靠性提出很大挑战。该技术的发展和应用将进一步扩展移动机器人的应用领域,为在众多动态环境场景中使用移动机器人打下基础。

3.从物料搬运到作业单元,末端识别将在应用层次深度迭代

移动机器人在诞生之初主要用于物料的搬运输送,即使执行一些其他作业也是比较简单的操作(如托盘移载或顶升)。随着技术提升,移动机器人越来越多被直接作为末端的精确操纵工具使用,如具有视觉调整能力的复合机器人、高位自调整无人叉车等。在这些应用中,移动机器人不再是简单的搬运设备,而是成为一种具有感知和调整能力的作业单元。这要求移动机器人不仅需要具有末端精确检测与定位的能力,同时还需要具有对其执行机构(如车载机械手)的实时调整能力。

可以预见的是,机器视觉、人工智能等技术越来越多地成为末端精准定位的技术支撑,移动机器人技术正在跟AI、视觉等技术密切结合,从而给未来发展带来更大空间。

4.强大的管理调度,通过算法指挥硬件发挥最大效能

在未来的移动机器人应用中,成百上千台机器人规模化集群作业将成为发展必然。这不仅需要调度系统能够接入各种类型的机器人,在统一的环境下完成作业调度,还需要更加智能的多机器人调度算法,使众多机器人能够准确、高效地协同工作;同时,移动机器人管理系统还将会面临运行路线和任务频繁变更的挑战,以及要求移动机器人具有避障绕行能力,而所有这一切都将由管理调度系统来完成。

随着当前智能制造、工业互联网及人工智能技术的推广,移动机器人调度系统技术也将快速发展,成为未来移动机器人系统管理性能提升的核心保障。

三、结束语

经过多年的努力和发展,中国移动机器人行业从零部件到整机、从核心算法到系统解决方案等一系列环节都实现重大突破,建立了相对完备的供应链和研发体系。中国机器人行业“缺芯少魂”、大而不强的状况正在逐步得到改善,正朝着核心零部件和核心软件自主可控的方向坚实迈进。

放眼望去,移动机器人行业目前正在有条不紊地前进;而细心观察,众多创新已悄然发生,整个行业正在积能蓄力、酝酿着新一轮的变革和爆发。我们有理由相信,在大家的共同努力下,中国移动机器人行业一定能够继续蓬勃发展,并将在未来的全球竞争中实现超越和引领。


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