2021年，中國(guó)工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人(AGV）市場(chǎng)呈現(xiàn)出超預(yù)期的高速增長(zhǎng)，據(jù)最新發(fā)布的《2021年度中國(guó)工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》顯示，2021年度，中國(guó)市場(chǎng)企業(yè)整體銷(xiāo)售工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人72000臺(tái)，較2020年增長(zhǎng)75.61%，市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到126億元，同比增長(zhǎng)64%。
清潔機(jī)器人在工業(yè)AGV場(chǎng)景下的解決方案
圖表：2015-2021中國(guó)市場(chǎng)企業(yè)工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人（AGV/AMR）新增量（臺(tái)）與增長(zhǎng)率
AGV高速發(fā)展的背后，是適齡勞動(dòng)力供給趨減的社會(huì)因素驅(qū)動(dòng)，也是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、智能制造的必然要求，再疊加新冠疫情的催化作用。
在工業(yè)場(chǎng)景，我們看到，不僅是AGV，自主移動(dòng)的清潔機(jī)器人也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，助力提高工廠(chǎng)智能化水平，減少人工。
相比人工清潔，機(jī)器人還能避免高粉塵、放射性等有毒有害工業(yè)環(huán)境對(duì)人體健康的傷害，24小時(shí)無(wú)縫作業(yè)。
工業(yè)場(chǎng)景復(fù)雜 AGV難交互
然而，在工業(yè)AGV場(chǎng)景下，如何在確保生產(chǎn)效率和安全的前提下，保證清潔效果，是擺在廠(chǎng)家面前的一道難題，由于場(chǎng)景的特殊性，自主清潔需要破解三道難關(guān)。
地面類(lèi)型多樣，清潔需求繁多。工業(yè)場(chǎng)景常見(jiàn)的地面類(lèi)型有環(huán)氧地坪、水泥、金剛砂、大理石、花崗巖、混凝土等；不同材質(zhì)地面適用不同的清潔模式；清潔需求多樣，比如打磨車(chē)間要去粉塵，煙草制絲車(chē)間要掃煙絲，食品加工廠(chǎng)要求無(wú)塵，鋼鐵制造車(chē)間要去油污。
動(dòng)態(tài)物體多，機(jī)器人定位難。工廠(chǎng)里既有設(shè)備、儀器、貨架等靜態(tài)障礙物，又有車(chē)間工人、托盤(pán)、叉車(chē)、AGV等動(dòng)態(tài)障礙物，機(jī)器人面對(duì)復(fù)雜多變的環(huán)境，容易丟失定位。
難以與AGV交互協(xié)作。工業(yè)環(huán)境中，常見(jiàn)的AGV有叉車(chē)AGV、傳統(tǒng)磁導(dǎo)AGV、自然導(dǎo)航AGV等。尤其是無(wú)需借助磁條、二維碼等任何外部標(biāo)識(shí)的自然導(dǎo)航AGV，其自主性強(qiáng)，具備實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航、環(huán)境感知和路徑規(guī)劃能力，清潔機(jī)器人如何在作業(yè)中與各種AGV的動(dòng)態(tài)交互協(xié)作，考驗(yàn)著機(jī)器人廠(chǎng)家的技術(shù)實(shí)力。
清潔機(jī)器人在工業(yè)AGV場(chǎng)景下的解決方案
解決工業(yè)復(fù)雜場(chǎng)景下的自主清潔難題，清潔機(jī)器人需要突破清潔功能和自主導(dǎo)航技術(shù)上的雙重障礙，以高仙機(jī)器人為例，看行業(yè)領(lǐng)跑者如何為工業(yè)AGV場(chǎng)景下的清潔提供解決方案。
首先，高仙機(jī)器人擁有完整的產(chǎn)品矩陣，具備清掃、洗地、塵推、吸塵、去油污、消毒等多種功能，適用工業(yè)環(huán)境常見(jiàn)的環(huán)氧地坪、金剛砂、水磨石、防靜電材質(zhì)地面等多種地面材質(zhì)。
工業(yè)場(chǎng)景下廣泛使用的是高仙Scrubber 75、Scrubber 50清潔機(jī)器人。這兩款機(jī)器人都具備洗地、塵推、清掃功能，針對(duì)工業(yè)場(chǎng)景污漬沉積滲透、多重油污區(qū)的特征，Scrubber 75特有工業(yè)油污清潔模式，可去除輪胎印、標(biāo)識(shí)線(xiàn)污漬、油污等。
其次，作為全球最早從事自主移動(dòng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的高科技公司之一，高仙擁有成熟的SLAM導(dǎo)航技術(shù)，清潔機(jī)器人具備自主建圖定位和導(dǎo)航避障能力，自適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。
以避障為例，高仙機(jī)器人配備激光雷達(dá)、深度攝像頭、毫米波雷達(dá)、防碰撞等多種傳感器，可實(shí)現(xiàn)整車(chē)360度障礙物檢測(cè)，通過(guò)傳感器來(lái)收集深度、高度、距離、圖像等多種數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑C(jī)器人內(nèi)的計(jì)算機(jī)，做出決策，并將指令傳遞給動(dòng)力系統(tǒng)，使其做出停止、避讓等動(dòng)作。
再次，針對(duì)AGV交互難的痛點(diǎn)，高仙通過(guò)與AGV頭部企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，設(shè)計(jì)相應(yīng)的解決方案。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)開(kāi)放的TCP/IP協(xié)議交互，將清潔機(jī)器人納入AGV調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與AGV的交通管制；以心跳報(bào)文作為雙方交互在線(xiàn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互，完成以下多種任務(wù)機(jī)制：
1、路網(wǎng)規(guī)劃
清潔機(jī)器人可將SLAM導(dǎo)航AGV所掃描的地圖進(jìn)行融合，按照相同的坐標(biāo)原點(diǎn)和地圖，規(guī)劃清潔機(jī)器人清潔區(qū)域和行駛路線(xiàn)。
2、上報(bào)位置坐標(biāo)
清潔機(jī)器人可通過(guò)接口上報(bào)實(shí)時(shí)位置信息至AGV調(diào)度系統(tǒng)，調(diào)度系統(tǒng)可通過(guò)清潔機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置信息，管理與AGV的行駛?cè)蝿?wù)和雙方避障規(guī)則。
3、進(jìn)入通道執(zhí)行清潔任務(wù)
清潔機(jī)器人進(jìn)入通道前，向AGV調(diào)度系統(tǒng)申請(qǐng)進(jìn)入該通道，調(diào)度系統(tǒng)判斷通道內(nèi)符合準(zhǔn)入條件后放行，當(dāng)清潔任務(wù)執(zhí)行中有AGV需要進(jìn)入，調(diào)度系統(tǒng)判斷是同向進(jìn)入或逆向進(jìn)入，發(fā)送清潔機(jī)器人繼續(xù)前行或掉頭駛離避讓AGV。
4、申請(qǐng)通過(guò)十字路口
在清潔機(jī)器人通過(guò)十字路口時(shí)，需向AGV調(diào)度系統(tǒng)申請(qǐng)占用空間區(qū)域，AGV調(diào)度系統(tǒng)可判斷此時(shí)AGV的行駛狀態(tài)判斷是否放行，允許清潔機(jī)器人通過(guò)該路口。
5、申請(qǐng)自動(dòng)門(mén)
當(dāng)自動(dòng)門(mén)已并入AGV調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)時(shí)，清潔機(jī)器人可通過(guò)接口，在到達(dá)自動(dòng)門(mén)前置點(diǎn)時(shí)向調(diào)度系統(tǒng)申請(qǐng)開(kāi)門(mén)，得到開(kāi)門(mén)到位指令后通過(guò)自動(dòng)門(mén)，到達(dá)自動(dòng)門(mén)后置點(diǎn)后，上報(bào)關(guān)門(mén)請(qǐng)求。
6、申請(qǐng)電梯
當(dāng)電梯控制系統(tǒng)已并入AGV調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)時(shí)，清潔機(jī)器人可通過(guò)接口，在到達(dá)電梯前置點(diǎn)時(shí)向調(diào)度系統(tǒng)申請(qǐng)開(kāi)門(mén)，得到電梯開(kāi)門(mén)到位指令后進(jìn)入電梯并上報(bào)關(guān)門(mén)請(qǐng)求，到達(dá)指定樓層后，駛離電梯。
對(duì)于較為簡(jiǎn)單的交互場(chǎng)景，也可以通過(guò)機(jī)器人自身的避障能力，結(jié)合定制化的部署，實(shí)現(xiàn)與AGV的同場(chǎng)景運(yùn)行。
在較為寬敞的工業(yè)場(chǎng)景，與數(shù)量較少的叉車(chē)AGV同場(chǎng)景運(yùn)行，雙方通過(guò)各自的避障激光、視覺(jué)等傳感器檢測(cè)對(duì)方，當(dāng)駛?cè)氚踩嚯x內(nèi)后，叉車(chē)AGV觸發(fā)停障，清潔機(jī)器人進(jìn)行繞障，當(dāng)清潔機(jī)器人駛出AGV安全區(qū)域后，AGV繼續(xù)啟動(dòng)行駛。
在緊湊型工廠(chǎng)，但AGV的運(yùn)行路線(xiàn)較為單一，且交叉路口也較少的場(chǎng)景，清潔機(jī)器人通過(guò)優(yōu)化路線(xiàn)部署，與AGV同速同向行駛，在不影響AGV運(yùn)行情況下，最大效率地清潔AGV行駛區(qū)域；同時(shí)，采用多任務(wù)組合模式，在無(wú)AGV運(yùn)行的其他空白區(qū)域，自主規(guī)劃清潔路線(xiàn)，極大降低對(duì)于生產(chǎn)的影響，提高工廠(chǎng)清潔品質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)工業(yè)AGV場(chǎng)景下自主清潔的同時(shí)，高仙云平臺(tái)也為客戶(hù)帶來(lái)了更多便捷的管理方式。用戶(hù)通過(guò)登陸高仙云平臺(tái)網(wǎng)頁(yè)端或手機(jī)APP端，可實(shí)時(shí)了解清潔機(jī)器人的工作狀態(tài)，并遠(yuǎn)程控制清潔機(jī)器人的任務(wù)。同時(shí)，清潔任務(wù)生成的任務(wù)報(bào)告，也可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)及手機(jī)APP端推送至用戶(hù)，幫助用戶(hù)進(jìn)行管理及運(yùn)維。
高仙云平臺(tái)豐富的接口，也可接入用戶(hù)的智慧大屏，顯示清潔機(jī)器人的位置、狀態(tài)、報(bào)警等信息，遠(yuǎn)程啟動(dòng)任務(wù)等功能。
目前，高仙Scrubber 75、Scrubber 50已廣泛適用于新能源如鋰電池、太陽(yáng)能光伏，汽車(chē)主機(jī)廠(chǎng)及零部件，3C電子，物流倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。
未來(lái)，高仙將與更多企業(yè)合作，針對(duì)工業(yè)場(chǎng)景的不同需求，合作開(kāi)發(fā)更豐富的場(chǎng)景應(yīng)用，為不同業(yè)態(tài)的客戶(hù)提供高效的解決方案，讓自主清潔釋放更大價(jià)值。
