在搬運機器人領(lǐng)域所要研究的問題非常多,會涉及到計算機、傳感器、人機交互、防生學等多個學科,其中環(huán)境感知、自主定位和運動控制是機器人技術(shù)的三大重點問題,以下將針對這三點進行詳細探討。
一、環(huán)境感知
目前,在AGV機器人室內(nèi)環(huán)境中,以激光雷達為主,并借助其他傳感器的移動機器人自主環(huán)境感知技術(shù)已相對成熟,而在室外應(yīng)用中,由于環(huán)境的多變性及光照變化等影響,環(huán)境感知的任務(wù)相對復(fù)雜的多,對實時性要求更高,使得多傳感器融合成為AGV機器人環(huán)境感知面臨的重大技術(shù)任務(wù)。
利用單一傳感器進行環(huán)境感知大多都有其難以克服的弱點,但將多傳感器有效融合,通過對不同傳感器的信息冗余、互補,幾乎能使機器人覆蓋所有的空間檢測,各方位提升搬運機器人的感知能力,因此利用激光雷達傳感器,結(jié)合超聲波、深度攝像頭、防跌落等傳感器獲取距離信息,來實現(xiàn)搬運機器人對周圍環(huán)境的感知成為各國學者研究的熱點。
使用多傳感器構(gòu)成環(huán)境感知技術(shù)可帶來多源信息的同步、匹配和通信等問題,需要研究解決多傳感器跨模態(tài)跨尺度信息配準和融合的方法及技術(shù)。但在實際應(yīng)用中,并不是所使用的傳感器種類越多越好。針對不同環(huán)境中機器人的具體應(yīng)用,需要考慮各傳感器數(shù)據(jù)的有效性、計算的實時性。
二、自主定位
移動機器人要實現(xiàn)自主行走,定位也是其需要掌握的核心技術(shù)之一,目前GPS在全局定位上已能提供較高精度,但GPS具有一定的局限性,在室內(nèi)環(huán)境下會出現(xiàn)GPS信號弱等情況,容易導致位置的丟失。
近年來,SLAM技術(shù)發(fā)展迅速,提高了移動機器人的定位及地圖創(chuàng)建能力, SLAM與其說是一個算法不如說它是一個概念更為貼切,它被定義為解決“AGV機器人從未知環(huán)境的未知地點出發(fā),在運動過程中通過重復(fù)觀測到的地圖特征(比如,墻角,柱子等)定位自身位置和姿態(tài),再根據(jù)自身位置增量式的構(gòu)建地圖,從而達到同時定位和地圖構(gòu)建的目”的問題方法的統(tǒng)稱。
三、路徑規(guī)劃
路徑規(guī)劃技術(shù)也是智能搬運機器人研究領(lǐng)域的一個重要分支。zui優(yōu)路徑規(guī)劃就是依據(jù)某個或某些優(yōu)化準則,在機器人工作空間中找到一條從起始狀態(tài)到目標狀態(tài)、可以避開障礙物的zui優(yōu)路徑。
總之,近年來各國政府都非常重視搬運機器人技術(shù)的發(fā)展,并投入了大量的資源激發(fā)機器人企業(yè)不斷創(chuàng)新、開拓進取,相信未來,機器人也將成為人們?nèi)粘I钪械闹匾粏T,引領(lǐng)人們走向更便捷的時代!