先進的傳感器技術(shù)
激光雷達:它發(fā)射激光束并接收反射回來的信號,通過測量從發(fā)射到接收的時間差計算出物體的距離,以高頻率旋轉(zhuǎn)可獲取周圍環(huán)境的 360 度二維或三維點云數(shù)據(jù),形成環(huán)境數(shù)字地圖。搬運機器人利用 SLAM(同步定位與地圖構(gòu)建)技術(shù),將實時點云數(shù)據(jù)與預(yù)先構(gòu)建的地圖進行匹配,精確計算自身的當(dāng)前位置和姿態(tài)。
視覺傳感器:利用相機或攝像頭捕捉周圍環(huán)境的圖像,借助圖像處理技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法來識別物體、路標(biāo)、貨物信息等,實現(xiàn)對周圍環(huán)境的精準(zhǔn)感知,輔助搬運機器人判斷貨物的位置和自身定位。
超聲波與紅外傳感器:超聲波傳感器、紅外傳感器等距離傳感器,可以實時監(jiān)測搬運機器人與貨物或障礙物之間的距離,確保機器人以恰當(dāng)?shù)乃俣群土Χ冉咏浳铮诳拷繕?biāo)時能精確停止。
光電傳感器:通常由光電對管組成,當(dāng)搬運機器人到達目的地,擋住紅外線時,就會促使車輛發(fā)出控制信號,從而實現(xiàn)高精度的定位,幫助機器人準(zhǔn)確地對準(zhǔn)貨物位置。
高精度的傳動與執(zhí)行部件
滾珠絲杠:能將旋轉(zhuǎn)運動高效地轉(zhuǎn)換為直線運動,減少摩擦損耗。其螺距精度高,制造過程中嚴(yán)格控制加工誤差,并且具有高剛性,在承受較大載荷時仍能保持穩(wěn)定的運動軌跡,再加上良好的支撐和潤滑系統(tǒng),確保了機器人運動的高精度。
高精度電機與減速機:為搬運機器人的關(guān)節(jié)和移動提供動力,具備高扭矩、低轉(zhuǎn)速、高精度的特點,能夠精確控制機器人的運動速度和位置,使機器人的動作更加平穩(wěn)、準(zhǔn)確。
精密夾爪或吸盤:作為直接與貨物接觸的部件,高精度的夾爪或吸盤能夠精確地抓取和釋放貨物。如 WOMMER 高精度定位電爪集成了先進的伺服控制技術(shù)、精密的機械結(jié)構(gòu)與智能化的控制算法,實現(xiàn)了對工件微米級的定位精度。
智能控制系統(tǒng)
實時數(shù)據(jù)處理:能夠快速接收和處理來自傳感器的大量數(shù)據(jù),包括位置、速度、距離等信息,通過復(fù)雜的算法和程序,在極短的時間內(nèi)做出決策,調(diào)整機器人的行駛速度、取放力度等參數(shù)。
路徑規(guī)劃與避障算法:根據(jù)任務(wù)需求和環(huán)境信息,為搬運機器人規(guī)劃出最優(yōu)的行駛路徑,并實時檢測前方障礙物,計算避障路徑,確保機器人在搬運過程中能夠避開障礙物,按照預(yù)定路徑準(zhǔn)確到達目標(biāo)位置。
閉環(huán)控制系統(tǒng):通過傳感器實時監(jiān)測機器人的實際位置和狀態(tài),與預(yù)設(shè)的目標(biāo)位置和狀態(tài)進行對比,一旦發(fā)現(xiàn)偏差,控制系統(tǒng)立即進行調(diào)整,使機器人始終保持在正確的運行軌跡上,保證了定位的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
其他定位技術(shù)輔助
UWB 技術(shù):通過測量無線電信號的飛行時間,能夠提供厘米級的定位精度,使得機器人可以更加準(zhǔn)確地識別自身位置。其低延遲特性也使得機器人能夠?qū)崟r地接收和處理定位信號,實現(xiàn)對機器人位置的實時監(jiān)控。
二維碼導(dǎo)航:在工作區(qū)域內(nèi)設(shè)置二維碼標(biāo)簽,搬運機器人通過識別二維碼來確定自己的位置和方向,具有較高的定位精度和可靠性,且成本相對較低。
精準(zhǔn)的地圖構(gòu)建與定位算法
SLAM 算法:許多搬運機器人采用 SLAM 技術(shù),在未知環(huán)境中從未知地點出發(fā),在運動過程中通過重復(fù)觀測到的環(huán)境特征定位自身位置和姿態(tài),同時構(gòu)建周圍環(huán)境的增量式地圖,實現(xiàn)同時定位和地圖構(gòu)建,為機器人的導(dǎo)航和路徑規(guī)劃提供準(zhǔn)確的環(huán)境信息。
其他定位算法:如到達時間(TOA)算法、到達時間差(TDOA)算法、雙向測距(TWR)算法以及到達角度(AOA)算法等,可用于計算搬運機器人與目標(biāo)或參考點之間的距離和角度,從而實現(xiàn)更精確的定位。
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