2021年，中國工業(yè)應(yīng)用移動機(jī)器人(AGV）市場呈現(xiàn)出超預(yù)期的高速增長，據(jù)最新發(fā)布的《2021年度中國工業(yè)應(yīng)用移動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》顯示，2021年度，中國市場企業(yè)整體銷售工業(yè)應(yīng)用移動機(jī)器人72000臺，較2020年增長75.61%，市場銷售額達(dá)到126億元，同比增長64%。
清潔機(jī)器人在工業(yè)AGV場景下的解決方案
圖表：2015-2021中國市場企業(yè)工業(yè)應(yīng)用移動機(jī)器人（AGV/AMR）新增量（臺）與增長率
AGV高速發(fā)展的背后，是適齡勞動力供給趨減的社會因素驅(qū)動，也是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、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)場景，我們看到，不僅是AGV，自主移動的清潔機(jī)器人也得到越來越廣泛的應(yīng)用，助力提高工廠智能化水平，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)境對人體健康的傷害，24小時(shí)無縫作業(yè)。
工業(yè)場景復(fù)雜 AGV難交互
然而，在工業(yè)AGV場景下，如何在確保生產(chǎn)效率和安全的前提下，保證清潔效果，是擺在廠家面前的一道難題，由于場景的特殊性，自主清潔需要破解三道難關(guān)。
地面類型多樣，清潔需求繁多。工業(yè)場景常見的地面類型有環(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，比如打磨車間要去粉塵，煙草制絲車間要掃煙絲，食品加工廠要求無塵，鋼鐵制造車間要去油污。
動態(tài)物體多，機(jī)器人定位難。工廠里既有設(shè)備、儀器、貨架等靜態(tài)障礙物，又有車間工人、托盤、叉車、AGV等動態(tài)障礙物，機(jī)器人面對復(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，常見的AGV有叉車AGV、傳統(tǒng)磁導(dǎo)AGV、自然導(dǎo)航AGV等。尤其是無需借助磁條、二維碼等任何外部標(biāo)識的自然導(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的動態(tài)交互協(xié)作，考驗(yàn)著機(jī)器人廠家的技術(shù)實(shí)力。
清潔機(jī)器人在工業(yè)AGV場景下的解決方案
解決工業(yè)復(fù)雜場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，針對工業(yè)場景污漬沉積滲透、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)識線污漬、油污等。
其次，作為全球最早從事自主移動技術(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360度障礙物檢測，通過傳感器來收集深度、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，并將指令傳遞給動力系統(tǒng)，使其做出停止、避讓等動作。
再次，針對AGV交互難的痛點(diǎn)，高仙通過與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。具體來說，通過開放的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檢測，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。
2、上報(bào)位置坐標(biāo)
清潔機(jī)器人可通過接口上報(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、申請通過十字路口
在清潔機(jī)器人通過十字路口時(shí)，需向AGV調(diào)度系統(tǒng)申請占用空間區(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)器人通過該路口。
5、申請自動門
當(dāng)自動門已并入AGV調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)時(shí)，清潔機(jī)器人可通過接口，在到達(dá)自動門前置點(diǎn)時(shí)向調(diào)度系統(tǒng)申請開門，得到開門到位指令后通過自動門，到達(dá)自動門后置點(diǎn)后，上報(bào)關(guān)門請求。
6、申請電梯
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)器人可通過接口，在到達(dá)電梯前置點(diǎn)時(shí)向調(diào)度系統(tǒng)申請開門，得到電梯開門到位指令后進(jìn)入電梯并上報(bào)關(guān)門請求，到達(dá)指定樓層后，駛離電梯。
對于較為簡單的交互場景，也可以通過機(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的同場景運(yùn)行。
在較為寬敞的工業(yè)場景，與數(shù)量較少的叉車AGV同場景運(yùn)行，雙方通過各自的避障激光、視覺等傳感器檢測對方，當(dāng)駛?cè)氚踩嚯x內(nèi)后，叉車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)啟動行駛。
在緊湊型工廠，但AGV的運(yùn)行路線較為單一，且交叉路口也較少的場景，清潔機(jī)器人通過優(yōu)化路線部署，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AGV運(yùn)行的其他空白區(qū)域，自主規(guī)劃清潔路線，極大降低對于生產(chǎn)的影響，提高工廠清潔品質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)工業(yè)AGV場景下自主清潔的同時(shí)，高仙云平臺也為客戶帶來了更多便捷的管理方式。用戶通過登陸高仙云平臺網(wǎng)頁端或手機(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，也可通過網(wǎng)頁及手機(jī)APP端推送至用戶，幫助用戶進(jìn)行管理及運(yùn)維。
高仙云平臺豐富的接口，也可接入用戶的智慧大屏，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、太陽能光伏，汽車主機(jī)廠及零部件，3C電子，物流倉儲等行業(yè)。
未來，高仙將與更多企業(yè)合作，針對工業(yè)場景的不同需求，合作開發(fā)更豐富的場景應(yīng)用，為不同業(yè)態(tài)的客戶提供高效的解決方案，讓自主清潔釋放更大價(jià)值。
