與自動(dòng)化領(lǐng)域的其他幾項(xiàng)激動(dòng)人心的技術(shù)一樣，自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）在倉庫、配送中心和工廠等地方繼續(xù)獲得青睞。隨著AMR市場的持續(xù)增長，使這些機(jī)器人能夠在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中航行的技術(shù)也必須進(jìn)步。本文將深入探討一些最新的技術(shù)，使AMR能夠導(dǎo)航，避免障礙物和碰撞，并在工廠車間與人一起工作。

非結(jié)構(gòu)化的、具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境

今天，機(jī)器人比以往任何時(shí)候都更多地在制造、交付和安全等領(lǐng)域處理大量的非傳統(tǒng)角色。移動(dòng)機(jī)器人在穿越不斷變化和非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境時(shí)面臨挑戰(zhàn)，必須被設(shè)計(jì)成能夠在適當(dāng)?shù)臎Q策和安全、有效的導(dǎo)航范圍內(nèi)檢測和分類物體。美國Velodyne激光雷達(dá)公司軟件工程副總裁Vishal Jain說，AMR需要能夠支持機(jī)器人識(shí)別和區(qū)分不同運(yùn)動(dòng)、形狀、反射率和材料組成的物體的感知數(shù)據(jù)。

激光雷達(dá)技術(shù)，如Velodyne Lidar公司提供的產(chǎn)品，可以讓不同類型的機(jī)器人在不同的環(huán)境中工作，利用豐富而準(zhǔn)確的3D信息進(jìn)行高速安全的導(dǎo)航，避免與小物體（如干草）、懸空物體（如電纜或燈具）和移動(dòng)障礙物（如人）發(fā)生碰撞，有充足的時(shí)間進(jìn)行安全導(dǎo)航。Velodyne傳感器收集的高分辨率和密集的三維感知數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了所有這些--定位、繪圖、物體分類和物體跟蹤。

例如，該公司新的Velarray M1600固態(tài)激光雷達(dá)傳感器為AMR提供了高達(dá)30米的實(shí)時(shí)近場感知數(shù)據(jù)和32度的寬廣垂直視野，使他們能夠穿越非結(jié)構(gòu)化和變化的環(huán)境。

Jain說："M1600固態(tài)激光雷達(dá)傳感器采用Velodyne專有的微型激光雷達(dá)陣列架構(gòu)，該架構(gòu)采用公司的光學(xué)芯片技術(shù)，有8個(gè)激光雷達(dá)通道，微型化到1分錢大小，構(gòu)成激光雷達(dá)傳感器的'引擎。這種小型化與Velodyne專有的全自動(dòng)制造工藝相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)低成本、高質(zhì)量的大規(guī)模生產(chǎn)。"

安全標(biāo)準(zhǔn)的考慮

在機(jī)器人安全方面，幾乎沒有任何標(biāo)準(zhǔn)方面的指導(dǎo)，直到最近RIA（國際機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)）推出了第一個(gè)工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人國家安全標(biāo)準(zhǔn)。ANSI/RIA R15.08-1-2020 - 美國工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人國家標(biāo)準(zhǔn)- 安全要求- 第1部分。對工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的要求為工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)要求，以支持在機(jī)器人附近工作的人的安全。德國工業(yè)傳感器公司SICK的市場產(chǎn)品經(jīng)理Aaron Rothmeyer認(rèn)為這將導(dǎo)致機(jī)器人部署的增加。

Rothmeyer說："RIA的R15.08確實(shí)可以為更廣泛的采用打開局面，因?yàn)槟切Σ渴饳C(jī)器人猶豫不決的公司現(xiàn)在有了標(biāo)準(zhǔn)化的安全準(zhǔn)則可以遵循，可以放心了。

在參與了該標(biāo)準(zhǔn)的制定后，SICK現(xiàn)在使用這些準(zhǔn)則來創(chuàng)造符合規(guī)定的產(chǎn)品。

"許多用于移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)備越來越小，越來越輕，所以我們看了新的標(biāo)準(zhǔn)和市場的發(fā)展方向，并開始發(fā)布更多的小型、低成本、輕量級(jí)的產(chǎn)品，可以裝入更小的平臺(tái)。"Rothmeyer說。

例如，SICK的nanoScan3安全激光掃描儀或其TIM781二維激光雷達(dá)傳感器，它也有一個(gè)安全變體。據(jù)Rothmeyer說，該產(chǎn)品的尺寸約為3乘2英寸，可以放入小空間。此外，TIM781傳感器在IEC安全標(biāo)準(zhǔn)方面為移動(dòng)機(jī)器人的世界提供了新的可能性。

Rothmeyer說："外面的大多數(shù)安全激光掃描儀的性能都是D級(jí)，這基本上是為了防止最高級(jí)別的風(fēng)險(xiǎn)，即你有一臺(tái)機(jī)器有可能在工廠車間殺死人。有了TIM781，我們已經(jīng)能夠從以前的傳感器中吸取一些經(jīng)驗(yàn)，并考慮到RIA 15.08準(zhǔn)則，做一些以前從未做過的事情，即在B級(jí)保護(hù)低風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)用。"

B級(jí)代表了與D級(jí)截然不同的類別，通常為不太嚴(yán)重的傷害提供輔助性保護(hù)。例如，如果具有D級(jí)性能的自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）拉著一輛拖車，而拖車在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)夾點(diǎn)，該夾點(diǎn)代表B級(jí)應(yīng)用。有人可能在夾點(diǎn)處受傷，但沒有死亡的風(fēng)險(xiǎn)。