智能制造

華為技術(shù)創(chuàng)新使能智慧工廠車間AGV精準(zhǔn)安全智能作業(yè)

2024-11-13 來源：先進(jìn)制造業(yè) 評(píng)論：0

摘要：華為在2024華為全聯(lián)接大會(huì)制造與大企業(yè)全球峰會(huì)上發(fā)布十大制造與大企業(yè)數(shù)智化解決方案。

華為技術(shù)創(chuàng)新使能智慧工廠車間AGV精準(zhǔn)安全智能作業(yè)在2024華為全聯(lián)接大會(huì)制造與大企業(yè)全球峰會(huì)上，華為發(fā)布十大制造與大企業(yè)數(shù)智化解決方案，智慧工廠解決方案是其中之一，近日記者對(duì)其背后的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)——車間AGV算法做了進(jìn)一步探訪了解。據(jù)悉，該算法在3D高精建圖、導(dǎo)航避障、多品牌AGV統(tǒng)一調(diào)度等多方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破，顯著提升AGV作業(yè)效率的同時(shí)，推動(dòng)智慧工廠物流AGV應(yīng)用的升級(jí)，使能行業(yè)數(shù)智轉(zhuǎn)型加速。

　　自工信部、發(fā)改委等八部門聯(lián)合發(fā)布《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》以來，我國(guó)制造業(yè)在向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的道路上一路突飛猛進(jìn)，尤其是AGV等各類智能化設(shè)備在物流、巡檢、裝卸等場(chǎng)景得到廣泛應(yīng)用，大幅提高了制造業(yè)的生產(chǎn)效率。但是，由于起步較晚，我國(guó)此類智能化設(shè)備還存在諸多不足，生產(chǎn)力的進(jìn)一步提升仍面臨挑戰(zhàn)與難題。

　　三大痛點(diǎn)制約智慧工廠AGV應(yīng)用發(fā)展

當(dāng)前，工廠普遍都會(huì)使用不同種類的AGV，如牽引式AGV、叉車式AGV等，而各AGV品牌和廠家都不盡相同，導(dǎo)致其各自有一套調(diào)度系統(tǒng)。由此，AGV應(yīng)用在實(shí)際業(yè)務(wù)中暴露共同的三大難題——AGV導(dǎo)航方式部署復(fù)雜、空間感知算法不足、混合品牌AGV無法統(tǒng)一調(diào)度。

　　●2D激光雷達(dá)導(dǎo)航方式部署復(fù)雜、成本高：當(dāng)前業(yè)界主流AGV叉車的導(dǎo)航定位，主要依賴于2D激光雷達(dá)+反光板的定位技術(shù)，系統(tǒng)部署時(shí)需要在AGV叉車的預(yù)設(shè)行進(jìn)路線沿途部署大量反光板，叉車通過感知與反光板的相對(duì)位置來進(jìn)行導(dǎo)航定位，而反光板布設(shè)復(fù)雜、周期長(zhǎng)，路線修改時(shí)反光板需要重新部署，且需要原廠人員上門服務(wù)，給用戶帶來額外的資金成本和時(shí)間成本。

　　激光反射板安裝需原廠人員操作

●空間感知算法需優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)自主避障：AGV叉車受限于當(dāng)前的弱感知能力和算法（基于2D激光雷達(dá)或視覺傳感器），目前普遍不具備主動(dòng)避障功能，在遇到障礙物時(shí)會(huì)持續(xù)等待，直到障礙物移走，影響物流效率。

　　●混合品牌AGV無法統(tǒng)一調(diào)度：同一企業(yè)內(nèi)往往同時(shí)部署不同用途不同廠家的AGV，當(dāng)遇到多任務(wù)混合作業(yè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行沖突現(xiàn)象，嚴(yán)重影響作業(yè)效率，且給企業(yè)帶來生產(chǎn)損失。

　　華為創(chuàng)新算法助力智慧工廠AGV技術(shù)升級(jí)針對(duì)行業(yè)的上述痛點(diǎn)，華為基于多年來在數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的研究積累，在3D高精建圖、導(dǎo)航避障、混合品牌AGV車調(diào)度等多個(gè)方面進(jìn)行了創(chuàng)新突破，為AGV行業(yè)的整體能力提升提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

　　●3D融合感知高精建圖實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航：以3D SLAM技術(shù)為基礎(chǔ)，通過激光雷達(dá)融合IMU的緊耦合路線，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下高精建圖，并結(jié)合創(chuàng)新的LCD算法進(jìn)行回環(huán)檢測(cè)和假陽場(chǎng)景的篩選，融合歷史的建圖信息，確保整個(gè)系統(tǒng)的極高建圖精度。同時(shí)，融合視覺信息，進(jìn)行在線的視覺特征檢測(cè)，以持續(xù)增強(qiáng)回環(huán)檢測(cè)并增添運(yùn)動(dòng)約束等信息，可實(shí)現(xiàn)在幾何特征缺失的場(chǎng)景下，依然保持系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，從而支持機(jī)器人厘米級(jí)自主定位和導(dǎo)航。

　　●創(chuàng)新感知建模算法實(shí)現(xiàn)自主避障：依據(jù)障礙物3D感知信息（如深度圖、點(diǎn)云等）提取3維立體空間內(nèi)的可通行區(qū)域，將機(jī)器人移動(dòng)路線沿途的可通行空間建模為凸包幾何體，修剪凸包并將地面約束與高度約束施加于運(yùn)動(dòng)軌跡，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV 3D碰撞約束的凸化建模，結(jié)合AGV運(yùn)動(dòng)學(xué)/動(dòng)力學(xué)約束和最小能量/最短時(shí)間目標(biāo)，獲得最優(yōu)的避障軌跡規(guī)劃。

　　●多模融合算法解決多品牌AGV車并發(fā)沖突：根據(jù)上層任務(wù)管理系統(tǒng)下發(fā)的物流任務(wù)，實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)中的多車狀態(tài)及位置，利用元啟發(fā)式、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、精確求解等算法，綜合計(jì)算確定多車輛行進(jìn)最佳線路及任務(wù)最優(yōu)選擇對(duì)象，并下發(fā)行動(dòng)指令，徹底解決多車并發(fā)時(shí)的行駛停頓、堵塞、運(yùn)動(dòng)沖突等問題。

　　華為推出的創(chuàng)新算法已在實(shí)際行業(yè)場(chǎng)景得到應(yīng)用。今年，華為聯(lián)合AGV合作伙伴，與福建某企業(yè)開展AGV系統(tǒng)聯(lián)合創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了工廠內(nèi)AGV自主導(dǎo)航避障，導(dǎo)航線路規(guī)劃改動(dòng)周期從兩周降至1小時(shí)，綜合收益預(yù)計(jì)每年節(jié)約數(shù)百人月的人力成本，讓工廠內(nèi)整個(gè)物流系統(tǒng)更加智能、高效。

　　華為為制造行業(yè)提供的多品牌AGV統(tǒng)一調(diào)度創(chuàng)新技術(shù)方案，正使能AGV產(chǎn)品智能化水平邁上新臺(tái)階，加速智慧物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，讓智慧工廠AGV應(yīng)用更加精準(zhǔn)、安全、智能。相信在華為與行業(yè)的持續(xù)深入合作共創(chuàng)下，將有更多企業(yè)“為智能所使能”，在數(shù)智技術(shù)的深度驅(qū)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)價(jià)值躍升。

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