随着激光 SLAM 与 VSLAM 技术的持续提升完善,以及资本的不断加持,自主导航AMR领域从2014年开始进入高速发展期,新晋厂商增长迅速,斯坦德机器人、海康机器人、极智嘉、灵动科技等众多优秀的AMR企业诞生并快速成长,满足了兼具标准化与信息化,柔性化与多元化的生产需求。
曾经,大多数应用于AMR的智能传感器及其他核心零部件主要以采购外资品牌为主。中高端传感器进口占比高达80%,传感器芯片进口更是达90%,国产化缺口巨大。随着我国智能传感器企业的崛起,自主核心技术的不断革新,已满足了从消费级,迈向商用级、工业级等更多领域的应用需求。如今,我国的智能传感器技术不仅实现了多个领域的关键技术突破,将质价比做到了极点,还可为下游客户提供定制化服务,且供货周期较短,有力促进了AMR的综合成本下降及商业化、市场普及率的提升,满足了跨行业、跨场景的定制化感知与柔性扩展的需求。
比如,之前已在消费级激光雷达领域保持领先优势的EAI科技,近日透露,其武汉研究所一直在攻克的工业级激光雷达最近有了重要进展。一款名为TIA的ToF激光雷达,可以40KHz的测距频率保持高速测距,且重复精度高,一致性好。而且,该款激光雷达还可以最高 30Hz 的可配置扫描频率,保持300 °水平扫描,实现广阔视野。此外,该款雷达整机防尘防水达到 IP67 级,满足户内外的多场景应用需求,可广泛应用于AMR、仓储搬运机器人、无人叉车等工业自动化领域。EAI科技从消费级激光雷达向工业级激光雷达的实践,也是我国智能传感器企业快速发展的真实写照。
智能传感器在AMR中的未来发展趋势
目前,常见的工业机器人定位导航技术可分为传统定位导航技术与新兴定位导航技术。其中,电磁导航、磁带导航、二维码导航、惯性导航、激光反光板属于传统定位导航技术。该类技术需要对环境进行改造,添加对应的引导物或标志物适配后方可运行。而激光 SLAM、视觉 SLAM、多传感器融合SLAM 等借助于 SLAM 技术的新兴技术方案,建图与定位无需改造环境,适配更加简易、灵活、高效,同时更具高精度与高稳定性,因此也进一步带动了AMR等工业机器人的广泛落地应用。
磁条导航与二维码导航,具有成本高,路线固定导致灵活性相对较差的特点。视觉SLAM相对激光SLAM的技术成熟度较低,且对光线的依赖度较高,并且算法量大也是行业难点。
如今,众多的光伏硅片电池生产厂家都有激光 SLAM 导航的 AMR 落地案例,如隆基、通威、天合光能等头部企业,在新的设备导入时,就明确要求必须使用 AMR。锂电行业对 AMR 的需求更是引领行业发展。某龙头企业2021年对外公布的 AMR 相关设备采购额高达约 7 亿元人民币。
综合导航精度、投入成本、灵活性、应用场景等
虽然,传统磁条导航和二维码导航凭借高性价比优势目前的应用广泛。但综合导航精度、投入成本、灵活性、应用场景等因素,导航技术融合发展将成为未来趋势。
当前市场常见搭配方式为激光SLAM+视觉SLAM,二维码导航+激光SLAM,此方案可在一定范围内控制成本的同时,更好地保证物流机器人精度。这种融合导航方式将成为近几年内物流机器人技术的主要应用技术方向。比如,激光SLAM和视觉SLAM技术的成功结合,已在无人叉车领域得到了很广泛的应用。
在工信部于 2021 年 5 月发布的《“5G+ 工业互联网”十个典型应用场景》中,明确指出无论是柔性生产制造、厂区智能物流,还是无人智能巡检、生产现场监测都与智能传感器息息相关。智能传感器的助力,满足了人机协同与柔性物流的更多需求。
“机器换人”是工业4.0下大多机械制造业工厂的选择。提高我国工业机器人走向世界的核心竞争力,除了早期通过性价比优势占领市场外,掌握智能传感器等核心零部件的关键技术,才是工业机器人在全球市场提高议价能力及毛利率的关键,只有掌握了核心技术实现自主可控,方能孕育出新产业、新模式、新业态。
信息来源:36氪出海、头豹研究院、2021自主移动机器人(AMR)产业发展蓝皮书、果壳硬科技
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