深圳市机器人协会
SHENZHEN ROBOTICS ASSOCIATION

【会员动态】镭神智能抢占全球智慧仓储搬运王者高地的“王炸”!

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2020年的新冠疫情虽然给各大行业带来了很大的冲击,但也掀起了物流行业“无人化”的浪潮,可全天时自动化作业的无人叉车的刚需也由此加速释放。

针对机场、港口、工厂、物流中心等物料搬运自动化作业场景,由镭神智能自主研发的激光雷达3D SLAM无人叉车解决方案,以领先国际的高精度、高柔性化、高稳定性的无人叉车本体系统,配套智能多机调度系统,将成为叉车用户抢占智慧仓储搬运王者高地的“王炸”之选!!!

该无人叉车方案在多线激光雷达3D SLAM基础上融合了多传感器,使每台叉车拥有360°三维环境高精感知能力,无轨导航也可灵活应对复杂的仓储环境,可自行规划最优搬运路径和实现自主避障,精准对位栈板进行自主叉卸货物、位置矫正、二层栈板堆放、自动回充等等,甚至室内外场景皆可通用,柔性化、自动化程度遥遥领先反光板导航技术方案两代!!!


应 用 场 景

镭神智能自主研发的激光雷达3D SLAM无人叉车解决方案,无需铺设磁轨和安装反光板,即可高度灵活地满足多种搬运目标任务的自动化,不仅可在仓库内自主往返进行物料出入库叉卸作业,还能便捷地进入集装箱、货柜等进行大件货物的叉卸货搬运工作,全面打通室内外无人化叉卸货作业流水线。


△ 叉卸货流程



方 案 架 构


镭神激光雷达3D SLAM无人叉车解决方案包括两大部分:无人叉车系统和智能多机调度管理系统。

其中,智能多机调度管理系统部署在后台服务器端,负责从ERP/MES仓库管理系统获取任务,并智能分派给空闲的无人叉车。同时,系统实时监控各个叉车的运行状态,根据任务完成情况上传到仓管系统。

无人叉车系统是场地中自主化任务的独立执行设备,通过4G/5G网络连接获取后台智能多机调度管理系统的调度指令,而后根据具体下发的货物搬运任务,以自身位置和目的位置进行自主定位和导航,并根据货物的信息自动完成装卸货操作,同时将自身状态信息、任务执行信息等通过无线通信方式,回传到调度系统及仓库管理系统,完成仓库的无人化搬运和智能管理。


功 能 模 块


镭神无人叉车系统


镭神无人叉车系统是一套基于多线激光雷达3D SLAM技术、拥有自主导航与避障、自动叉卸货、安全防护等功能的软硬件相结合的无人叉车本体系统,其集成了当今全球领先的多传感器信息融合(3D激光雷达+摄像头+IMU)、AI算法(深度学习算法检测识别栈板及集装箱环境)、电机驱动控制(底层运动控制)等技术,使叉车具有灵敏的环境感知与卓越的多环境适应能力,以及高鲁棒性的动态高精度定位技术特征。


△ 无人叉车系统各模块数据流设计架构


高精定位导航模块


高精定位导航是镭神无人叉车系统的核心算法模块,其基于镭神多线激光雷达3D SLAM算法进行作业场景3D地图构建,同时融合里程计、IMU和激光雷达的实时点云等数据,与场景地图进行高精度匹配定位,结合实地货物目标位置可生成全局最优路径规划和航迹跟踪控制。


△ 3D SLAM 建图

镭神无人叉车系统三维建图面积可达百万平米;多传感器融合后的输出定位频率高达50Hz,可满足快速运动场景下即时定位的要求,在室内场景下平均导航定位精度<2cm,任务点重复定位精度<1cm,在室外大场景下平均导航定位精度<5cm,任务点重复定位精度也不超过2cm;在环境变化不大于30%的条件下,叉车可保持高度稳定的定位精度。(注:以上是软件算法层面经验定位精度数据,无人叉车实际达到定位精度因驱动器性能、底盘执行情况有所差异)

路径规划导航是无人叉车的核心功能。镭神无人叉车系统在接收智能多机调度系统下发的任务后,利用混合A*算法确定两个路径点间最优的移动路线,同时根据实时避障信息,有机结合全局规划与局部规划功能,从而进行具体的行为规划和精准的航迹控制。


传感器集成和运动控制模块


该模块为无人叉车系统的底层硬件及运动机构,主要包括对叉车本体及安装的各传感器信息的集成、叉车运动模型、驱动电机控制以及执行路径规划下发的线速度和角速度信息。控制板以STM32为主控,实现叉车驱动和方向控制的单舵轮驱动模型,并适配以curtis为主的多家驱动器厂家。


栈板智能识别与定位模块



·栈板精准定位

该模块基于深度相机或相机加单线激光雷达融合,以先进的神经网络深度学习方式识别常用栈板模型孔位,并通过激光雷达精确测算叉孔的定位坐标信息,全程无需二维码等任何额外定位辅料。


·栈板倾斜矫正

叉车在卸货点或放货点取货时,自主检测判断货叉与栈板(托盘)之间的位置,若发现栈板摆放倾斜,叉车还可自行调整运行路线进行位置矫正。


·多层栈板堆放

叉车自动识别到一层栈板后,货叉取货将依照系统设定(可配置)将栈板进行逐层堆放。


自动叉卸货模块


该模块为无人叉车系统中的应用功能,主要根据栈板智能识别与定位模块输出的栈板定位和高度信息,同步利用叉车精确定位和叉拖升降传感器自动检测的数据,控制叉车机构精确运动,从而实现对货物的自动叉卸。



多重安全防护预警模块


无人叉车作为重载工具,其安全防护至关重要。镭神智能为叉车加装了多重安全避障防护及报警机制,以保证其在工作环境中的安全运行:



1)W系列防撞预警激光雷达,建立叉车实时运行的周身三级区域防护,无论直行、转弯皆可即时监测车周障碍,及时调整车速并发出预警;

2)辅以红外、缓冲防撞条对特殊部位进行防护;

3)防跌落设计,避免叉车踩空翻车;

4)叉车状态出现异常时,可通过声光报警器发出预警;

5)日志状态监控异常时,可通过远程介入进行操作。


电量监测与自动回充模块


镭神无人叉车系统底层控制板上的传感器集成AD采集,可实时监测无人叉车的电池电量情况。根据所设阈值,当监测电池电量低于该阈值时,系统自动上报自身电量低状态,经调度层下发指令后,叉车自主导航到充电区完成对位充电功能。


镭神智能多机调度系统


智能多机调度系统是整个仓库无人叉车应用系统的管理中心。镭神智能多机调度系统可根据现场同步多任务的需求,部署多台无人叉车协同工作,并对接客户MES管理系统接口,通过可视化的简易操作界面,方便用户快速管理车队,实现整个仓库物流的无人化管理。


△ 智能多机调度管理系统四大软件模块

镭神智能多机调度系统支持目前大部分的物流仓储应用场景,根据ERP/MES仓库管理系统发下的任务以及场景中无人叉车的运行状态和场景地图,实时制定场景中车辆的工作任务和导航路径。系统依据效率时间优先原则,最优分配每台叉车工作任务和导航路径,帮助用户更高效便捷的合理规划叉车的作业调度。

△ 智能多机调度管理系统软件v1.0界面


方 案 优 势


镭神激光雷达3D SLAM无人叉车解决方案相较于当前市场主流的导航方式,在自动化、柔性化作业方面的性能表现于国际上遥遥领先,足足超越反光板导航技术方案两代,在2019年上市即拿下了韩国某国际著名叉车制造商的亿级订单。


灵活便捷,随你所用


方案实现了叉车前所未有的高度灵活自主性,对作业场景“零”改造,无需安装二维码、色带、磁条等额外的定位标识,即可简单快速创建环境地图、调整行驶路径,具有定位精度高、系统运行稳定、可靠等优势。当无人仓库场景增加或扩建后,也只需在后台操作增量建图和配置即可。


室内外自由畅行,场景适应性广

方案采用领先的3D SLAM建图和多传感器融合匹配定位技术,具有更完整、更丰富的环境信息,极大提升无人叉车的感知精度和系统冗余,使无人叉车可在室内外各种复杂场景下实现高精度的定位导航,也可自如进出集装箱、货柜等执行叉卸货搬运,是无人叉车安全、稳定地运行提供有力的保证。


同步采用AI识别加激光检测定位栈板及目标物,使无人叉车更加适应各种无人化仓库栈板堆码搬运场景。


以旧造新,降本增效


由于技术迭代加速,叉车用户可能原先购置的一批传统叉车还没达到使用年限,竞争力却已无法与时俱进。镭神无人叉车系统可就各种类型的电动叉车进行无人化升级改造,直接降低用户更替设备成本,数倍提高原有叉车车队的生产效益。


全天时高效作业


镭神无人叉车系统无惧日夜光照变化,皆可全天时稳定工作,与智能多机调度系统结合对接仓储管理MES/ERP系统,犹如两大神龙协同发力,使无人化仓储更加智能高效。


经济与社会效益显著


于叉车用户而言,参考广东一个叉车司机年薪约10-12万(不含社保等其他支出),而一套镭神无人叉车系统仅需6-8万,即可让企业以更低的成本实现物料搬运流程高度自动化的升级,从而可对车队进行更集约化的管理。

长年以来,由于叉车工作环境通常比较复杂,有时处于人车混杂的同一空间,作业安全高度依赖驾驶员的即时操作,一直难以避免因为盲区、疲劳、超速、转向等导致的剐蹭、碰撞、碾压、撞车等恶性安全事故的发生,往往还造成产线停工、大量赔偿、领导追责等严重后果。



随着叉车行业的飞速发展和叉车保有量的大幅提高,物料搬运中的事故风险率与死亡率一直居高不下,同时,招工难的问题也愈发显著。

迈入工业4.0时代,乘着人工智能产业快速发展的东风,无人叉车成为了企业提高自动化水平、改善工人作业条件的最佳途径,而镭神智能领先国际的整套激光雷达3D SLAM无人叉车解决方案,将成为企业引领行业发展的神龙护卫,助力企业创造更大的经济效益和社会效益!




本文信息来源“   镭神智能”


关于镭神智能

深圳市镭神智能系统有限公司是全球领先的激光雷达及整体解决方案提供商,致力于以稳定、可靠的激光雷达环境感知技术赋能产业升级,服务覆盖自动驾驶、智慧交通、轨道交通、机器人、物流、安防、测绘、港口和工业自动化等九大产业生态圈。

镭神智能为广东省科技厅唯一认定的“广东省激光雷达工程技术研究中心”,以完整的自主产权以及在激光雷达核心硬件、专用芯片、AI算法上的创新技术,打造了市面最齐全的激光雷达产品矩阵,不仅是全球唯一一家同时掌握了TOF时间飞行法、相位法、三角法和调频连续波等四种测量原理的激光雷达公司,也是国内唯一一家自主研发出激光雷达集成电路芯片、激光雷达自动化及半自动化生产线、1550nm光纤激光器的激光雷达公司,更是目前国内中高端激光雷达销售及发货数量最多的激光雷达公司。


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