撰文 | sya

在智能制造的背景下，越來越多的企業(yè)通過引進(jìn)機器人解決人工作業(yè)效率低下或者人力資源短缺問題，產(chǎn)線物流無人化需求強勁。然而，目前采用機器人進(jìn)行物流無人化的場景集中在“淺水區(qū)”，即平面物料轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)，真正需求量大的“深水區(qū)”剛需場景亟待突破。

面對市場的需求，未來機器人（VisionNav Robotics）推出年度力作、工業(yè)無人車輛新品——VNP20系列室內(nèi)外平衡重?zé)o人叉車，解鎖最大規(guī)模核心剛需場景——外月臺貨車裝卸，實現(xiàn)工業(yè)無人車輛全場景應(yīng)用。

作為一家工業(yè)無人車輛企業(yè)，未來機器人致力于用技術(shù)賦能工業(yè)車輛無人駕駛，推動物流節(jié)點內(nèi)柔性無人化進(jìn)程。五年來，未來機器人團隊基于近100個項目應(yīng)用案例以及逾500個方案規(guī)劃的經(jīng)驗，深刻認(rèn)識到，工業(yè)無人車輛大規(guī)模應(yīng)用爆發(fā)的前提是解鎖外月臺貨車裝卸、高位貨架貨物存取、板貨堆疊、料籠堆疊等大規(guī)模剛需“深水區(qū)場景”。而“深水區(qū)場景”一般會出現(xiàn)在復(fù)雜多變的環(huán)境里，如人機混場、貨物亂放、貨物不標(biāo)準(zhǔn)、貨車類型多樣等。

技術(shù)實現(xiàn)

未來機器人認(rèn)為，對于客戶而言，判定工業(yè)無人車輛是否真正可用（對人工叉車的完全替代）的唯一標(biāo)準(zhǔn)是其在復(fù)雜多變環(huán)境下的峰值工作效率是否與人工叉車可比擬。即在確保安全和穩(wěn)定性的前提下，“無人”的感知（信息獲?。┖瓦\動控制（動作執(zhí)行）能力要與“人工”無限接近。

如何實現(xiàn)對人工叉車的替代？未來機器人深刻認(rèn)識到，光有理論的知識無法支撐技術(shù)的落地。為此，未來機器人開始了長達(dá)近3年的實踐探索。

2018年底，未來機器人啟動了VNP20系列產(chǎn)品的專項研發(fā)，用自主研發(fā)的3D激光+視覺感知技術(shù)、多軸實時運動規(guī)劃技術(shù)以及高精度視覺伺服控制技術(shù)，賦予了VNP20感知和運動控制能力。3.0m/s的最大運行速度、多軸聯(lián)動能力、貨叉末端精準(zhǔn)操作的連貫程度，使其在復(fù)雜多變環(huán)境下的峰值工作效率與人工叉車可比擬。

▌3D激光+視覺感知、視覺伺服控制，為安全和效率把關(guān)

車頭方向：采用3D激光+視覺的感知方案，感知距離和視野得到大幅提升，確保100%安全的情況下，VNP20具備目前無人叉車最大行駛速度3.0m/s。同時，通過對障礙物目標(biāo)的深度學(xué)習(xí)和分類，可實時判斷并進(jìn)行自主繞障。

貨叉方向：使用3D激光+視覺對叉取目標(biāo)及取放空間的觀測數(shù)據(jù)，對無人叉車Max 6自由度（6 DOF）進(jìn)行實時動作優(yōu)化并將結(jié)果輸入到視覺伺服控制器中，實現(xiàn)多軸組合流暢運動，確保裝卸、取放、堆疊等貨叉末端操作精準(zhǔn)、高效執(zhí)行。

▌標(biāo)配多種屬具，以標(biāo)準(zhǔn)化車體解決行業(yè)非標(biāo)問題

VNP20系列產(chǎn)品標(biāo)配側(cè)移器、調(diào)距叉、多托盤搬運器、旋轉(zhuǎn)器、紙卷夾、卷管器等多種屬具，并為每類屬具配置了標(biāo)準(zhǔn)的控制模塊，滿足托盤、料籠、軟包、紙卷、周轉(zhuǎn)箱等不同行業(yè)不同形態(tài)物料的運輸。

▌更強的地面適應(yīng)能力，應(yīng)對外月臺、室外工況

VNP20裝載了450mm的高耐磨實心橡膠輪，實現(xiàn)13%最大坡度、50mm最大過溝寬度以及30mm最大過階高度的越障能力，輕松應(yīng)對外月臺、室外等高速、高負(fù)載作業(yè)工況。

全場景覆蓋

那么，未來機器人VNP20產(chǎn)品的設(shè)計關(guān)鍵點有哪些？

據(jù)未來機器人產(chǎn)品總監(jiān)楊建輝介紹，團隊在開發(fā)VNP20系列產(chǎn)品過程中，重點關(guān)注產(chǎn)品在復(fù)雜多變環(huán)境的工作能力，包括應(yīng)對光照變化的室外定位能力、三維環(huán)境感知能力、準(zhǔn)確高效的視覺伺服控制能力，以及車體本身的防水防塵能力。

楊建輝表示：“外月臺貨車裝卸作業(yè)占節(jié)點物流內(nèi)人工叉車作業(yè)量的50%以上，是VNP20設(shè)計的主要應(yīng)用場景。由于場景的復(fù)雜度高，不僅貨車種類多樣、停車位置隨機，裝卸的物料也形態(tài)各異，這就要求我們的產(chǎn)品具備非常強的感知能力。同時，外月臺貨車裝卸是無人叉車全場景中對峰值工作效率要求最高的點，如何通過動作優(yōu)化和視覺伺服控制實現(xiàn)高效運動是另一個關(guān)鍵點?！?/p>

綜上所述，VNP20系列產(chǎn)品基于乘用車無人駕駛框架下的高性能軟硬件配置，突破以外月臺貨車裝卸為核心的工業(yè)無人車輛大規(guī)模剛需場景中存在的技術(shù)難題，為實現(xiàn)工業(yè)無人車輛全場景規(guī)?；瘧?yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。

目前，未來機器人已研發(fā)和生產(chǎn)多款無人叉車、無人牽引車產(chǎn)品，突破9.4米高位存取、2.0米窄通道存取、無人裝卸車、多層移動式料框堆疊等剛需場景需求，已廣泛應(yīng)用于汽車制造、輪胎、食品、石油化工、電商物流、第三方物流、制藥等領(lǐng)域。