AGV搬運機器人「眼睛」的未來：3D視覺導航方案

搬運機器人是可以進行自動化搬運作業(yè)的工業(yè)機器人，也就是人們常提到的AGV(自動引導車)中的一個主流大類。隨著工廠自動化、計算機集成制造系統(tǒng)技術逐步發(fā)展，以及柔性制造系統(tǒng)、自動化立體倉庫的廣泛應用，AGV搬運機器人作為必要的自動化搬運裝卸手段，其應用范圍和技術水平都得到了迅猛的發(fā)展。

據(jù)可靠數(shù)據(jù)顯示，世界上使用的搬運機器人已逾10萬臺，部分發(fā)達國家更是制定出人工搬運的最大限度，規(guī)定超過限度的必須由搬運機器人來完成。大大減輕了人類繁重的體力勞動。

搬運機器人現(xiàn)有主流導航方案

機器人搬運的優(yōu)點是可以通過編程完成各種預期的任務，在自身結構和性能上有了人和機器的各自優(yōu)勢，尤其體現(xiàn)出了人工智能和適應性。智能搬運機器人發(fā)展至今，衍生出了多種導航方式。目前比較主流的智能搬運機器人導航方式有：電磁導航、磁條導航、二維碼導航、激光導航，以及3D視覺導航。

對以上這些導航方案稍加了解(參考以下表格)，便不難看出，從成本、安全性和技術先進性等方面來看，3D視覺導航方案優(yōu)勢明顯，無疑是AGV搬運機器人導航方案中最有應用前景的方向。

AGV搬運機器人導航方案對比

視覺導航方案的優(yōu)勢

成本上來說，電磁導航需要進行環(huán)境改造，施工維護成本高;磁條導航和二維碼導航則分別需要在地面安裝二維碼和反射板，同樣成本較高;3D視覺導航應用時則無需進行環(huán)境改造施工，維護成本低，且價格相對組合激光來說也比較低。

安全性來說，3D視覺導航的原理是利用仿生學原理，通過標定后的雙攝像頭得到同步曝光圖像，通過計算獲取一個視野范圍內的三維立體信息。相比激光的平面掃描，3D視覺導航更容易應付諸多環(huán)境變化，避障更靈活。

「雙目測距原理」示意圖

此外，視覺導航與被觀測對象完全無接觸，因此對觀測與被觀測對象，都不會產生任何損傷，十分安全可靠。AGV小車在完成自動化搬運裝卸作業(yè)時，除了要保證AGV 自身安全以及AGV各功能的正常運行，還要在最大可能的范圍內保護人員和運行環(huán)境設施的安全。這樣的安全訴求，3D視覺導航方案可很好的滿足。

最后從技術先進上來說，視覺導航無疑是最為前沿的技術，可以有效規(guī)避其他4種傳統(tǒng)AGV導航方案的大部分缺點。而事實上，雙目視覺傳感器作為3D視覺導航最為廣泛依賴的硬件，也早已走入了搬運機器人導引方案的落地應用中。

視覺傳感器發(fā)展方向

當然，純雙目視覺方案也并非“萬金油”，亦存在計算復雜、受光照和物體紋理性質影響較大等局限性，離廣泛應用于人們的生產和生活中還存在一定距離。

小覓雙目結構光(又稱主動雙目)慣導相機的方案的誕生，不止解決了單一被動光雙目在黑暗和無紋理環(huán)境下的工作問題，相較結構光和ToF方案，還規(guī)避了相機間相互干擾的問題，可以更好適應室外強烈陽光的環(huán)境，獲得更遠的工作距離、更高的精度和更低的成本，可廣泛適用于更多的應用場景。這其中，就包含AGV搬運機器人的導航方案應用。

視覺導引AGV方案的發(fā)展前景

雖然視覺導引AGV方案，目前還沒能像電磁導引和激光導引AGV那樣廣泛使用，但顯而易見的是，隨著視覺導航技術在實用性、魯棒性和測量精度方面的不斷進步和突破，成為AGV搬運機器人乃至更多應用領域機器人的“眼睛”，必是大勢所趨。

未來，MYNTAI小覓智能也將繼續(xù)深耕立體視覺領域，不斷完善小覓雙目結構光(又稱主動雙目)慣導相機的方案，讓其可以在室內室外復雜的環(huán)境中，獲得更遠的工作距離、更高的精度和更低的成本，從而幫助更多視覺應用方案的快速產品化和落地。真正實現(xiàn)“為人工智能時代應用裝上一雙眼睛，讓機器能更好的感知三維空間、并學會定位和行走。”的美好愿景。

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