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某天,一家大型工业园区的领导向部门负责人提出希望部署机器人提高劳产率和降低人员花销,但负责人测试了15款机器人后,依旧无法满足要求。

原因有其三:一是主流室外机器人价格高昂,普遍在30-60万元,超过部门预算;二是机器人的定位和寻路技术不成熟,室外定位、地图导航、避障技术仍不成熟,稳定性差,无法实现长期无需人工干涉运行;第三是机器人无法实现全天候工作,遇到雨天或人流大时,影响寻路。

AGV底盘成为机器人商用最大障碍,互赢信息的多传感器联合定位能否改变这一困境?

AGV底盘成为阻碍机器人落地应用的重要原因

中国已将机器人和智能制造纳入国家科技创新的优先重点领域。在中国成为全球最大的工业机器人市场大潮流中,电力等高危行业机器人的“入侵”也不可避免。“机器换人”完成高危工作,不仅帮助企业降低成本,而且最大程度保障人身、设备、财产安全。国家电网自2013年开始对变电站巡检机器人首次招标,巡检机器人市场开始进入全面推广阶段。

同时,自从AI兴起以来,机器人作为各项技术的综合体,受到了产业界前所未有的追捧。一时间人才、技术、资源、资本齐齐涌入,也造就了2015年的服务机器人产业热潮。自2015年国内首个安防巡检机器人出现以来,我国安防机器人发展十分快速。

在需求端,目前市场上的室外机器人应用主要包括用于电力、天然气、化学药品等巡检机器人;用于人脸识别、车牌号识别、烟火告警等安防机器人,以及区域内物流配送的运输送货机器人。

但在实际的使用过程,AGV机器人移动能力是一个关键。目前室外机器人受限于底盘技术的局限,存在的定位不准、激光无法扫描到边界、反光和人流干扰激光定位、SLAM算法不稳定容易导致死机无法导航等问题,严重影响用户使用体验。

何为底盘?从功能上讲,机器人底盘主要承载着机器人的定位、导航、避障、移动等基础功能,是非常重要的硬件模块。目前服务机器人除了语音交互、内容生态等软件层面实现的功能外,其他的重要部分都在这个模块上了。

从物理层面上来看,机器人底盘则主要是众多传感器的集成,激光雷达、双目视觉、超声、红外,以及轮毂电机、轮子等必要的悬挂。而将这些硬件进行集合的,则是相应的算法和软件了。

在产品价格端,目前市面上的安防机器人产品售价大致在20万~80万之间,而较高的成本并不来自于人机交互等软件,而是在于硬件方面–多传感器的使用,搭载的传感器越多,安防机器人的价格就越贵。

以多传感器联合取代激光定位,提供通用AGV底盘产品

激光雷达凭借稳定、可靠等优势,成为机器人定位的核心传感器,也被广大机器人企业所适用。但在室内外使用时,容易受天气、人流、玻璃墙、参考物移动和大广场无参考物、地面打滑等影响定位准确性。

而互赢信息通过采用RTK+激光雷达+高精度IMU+里程计联合定位,以多传感器联合定位取代激光定位,极大控制硬件成本,适应多种复杂室外环境。

海南互赢信息技术有限公司位于海口市龙华区,定位于打造通用AGV底盘产品,为机器人厂家提供大场景、高稳定性、低成本底盘解决方案。针对需求端,支持室内、厂区和园区室外的机器人巡检、送货、召唤等功能服务,覆盖10km*10km大场景服务。

以北斗RTK高精度卫星定位作为定位和导航的基础数据,卫星定位精度高,对于卫星盲区,采用惯性导航传感器,自主研发多传感器联合定位算法,当一个传感器失灵,仍然可以定位。面对复杂的室外场景,例如楼宇大范围遮挡、大面积玻璃幕墙等极端情况,采用UWB场景解决方案,通过IMU、激光、UWB等传感器联合定位、可以克服天气对RTK的影响。此时,雷达只是作为识别障碍的传感器。

这种对于传统革新还体现在导航系统上,ROS为开源代码,之前的原理难吃透、工程化难度高、故障率高、出勤率低、维护成本高昂,而互赢信息采用多传感器联合滤波的方式获取准确定位,使用自有专利算法,重写硬件底层代码及导航系统,减少时延,提高可靠性、可以长时间无故障工作和准确计算行走路线。

同时,互赢信息还自主研发数字地图技术和智能寻路算法,满足无需提前规划路线,无需参考物、无需高功率激光雷达,指定目标后机器人可以自动寻路,实现空旷区域的行走建图;自主避障,道路被堵后,底盘可重新动态寻路,实现最短路径行走。

底盘技术趋势:不断满足更多细分应用场景需求

第一阶段,安全、高效的生产作业需求下,室内外机器人的市场需求量呈现逐年增长的趋势,同时带动配套底盘技术等配套产业的发展。

2018年—2020年,互赢信息完成了底盘平台开发技术支撑工作,包括控制平台建设、软件算法研发、ROS重写、硬件平台设计、外场测试等工作;2021年,进行室内外底盘产品设计和开发量产。

目前,公司所生产的室外移动机器人,最大可支持重量30kg,平均可支持8小时连续工作,能够实现10km*10km区域覆盖的厂区、园区等封闭区域的自动巡检巡逻,满足主动避障、自主充电,以及雨天、夜间、人流的连续工作等功能。理想环境定位精度达99%,恶劣环境定位精度达90%,可进行长达15公里的远距离自动行驶,无需人工干涉。

第二阶段,针对市场细化需求,要求中游机器人厂商能够不断创新多传感定位技术,开发出能够满足不同应用场景的底盘产品。

对此,互赢信息目前也在积极推进与安防摄像头厂家合作,共同研发面向工业园区及公安行业的安防机器人。前者负责底盘、硬件集成,提供定位和地图接口,解决网络、RTK信号覆盖、UWB覆盖等问题;后者提供安防摄像头和系统集成,以及市场的客户系统开发维护。

接下来,针对厂区、园区等封闭区域的自动运输的需求,三期产品园区自动驾驶轻型运输车也在推进研发中,目前公司团队正在进行车辆原型设计、车辆选型、硬件和接口调研、园区系统集成等前期工作准备。

在研发智库建设方面,有主攻寻路算法、NLP算法研究的北京交通大学硕士;主攻分类算法、预测算法和积分模型的多伦多大学博士;有主攻NLP和机器学习算法的伦敦大学硕士;同时公司联合北京邮电大学人工智能联合实验室,为室内外移动机器人在智能环境及业务计算、移动互联网用户行为分析、知识图谱、无线通信技术、大数据分析等方面提供对应的智力支持。

团队方面,总经理严海波,20余年连续互联网创业,开发的短信网关产品在2001年拯救过新浪等第一批互联网公司;CTO于建港,曾供职华为、电信10余年,曾负责“翼支付”、旅游大数据平台开发运营工作;CMO梁淑蓉,原就职于中国电信,担任政企中心主任,有很强的市场洞察力、创新思维和客户关系;CMO杨瑞,在智能卡设备及个人身份识别解决方案领域超过20年技术服务,2019年转行从事电动高尔夫球车及园区低速电动车辆生产及海外销售工作。

融资方面,互赢信息计划开启Pre-A轮1000万融资计划,资金用途包括软件研发费用、硬件开模和采购费用和市场推广费用。

项目:通用AGV底盘产品
公司:海南互赢信息技术有限公司

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