導(dǎo)航一直是智能小車AGV的核心技術(shù),磁條導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、自然導(dǎo)航等技術(shù)之后,最近,視覺導(dǎo)航從后臺走向了前臺,引起AGV行業(yè)的重視。
視覺導(dǎo)航即通過視覺攝像頭捕捉圖像信息,以獲取移動物體在空間中所處的位置、方向和其他環(huán)境信息,并用一定的算法對所獲信息進(jìn)行處理,建立環(huán)境模型,進(jìn)而尋找一條最優(yōu)或近似最優(yōu)的無碰路徑,實現(xiàn)安全移動,到達(dá)目的地。
在視覺導(dǎo)航技術(shù),有兩大關(guān)鍵點——視覺攝像頭和人工智能算法,其中前者主要用于獲取環(huán)境信息,后者則用來分析數(shù)據(jù),提取特征量,從而為下一步的行動提供決策依據(jù)。
在談視覺導(dǎo)航時不得不提Seegrid,Seegrid是一家以匹茲堡為中心的自動化汽車生產(chǎn)企業(yè)。視覺感知作為一條走低成本和借助大數(shù)據(jù)就能夠解決問題的技術(shù)路線,在汽車無人駕駛領(lǐng)域也獲得了越來越多自動駕駛相關(guān)企業(yè)的關(guān)注,其中最具代表性的企業(yè)便是特斯拉,另外還有成立于2015年的自動駕駛初創(chuàng)公司圖森未來。在汽車無人駕駛中,視覺系統(tǒng)取代激光導(dǎo)航,好像有點理想豐滿現(xiàn)實骨感的感覺,但是在AGV行業(yè)的導(dǎo)航應(yīng)用中,還是有一定的市場的。
相對于汽車的無人駕駛,視覺導(dǎo)航技術(shù)的技術(shù)難點是測距的算法足夠好,才能測的準(zhǔn)、定位準(zhǔn)確,及視覺導(dǎo)航對光照的要求比較高,而視覺導(dǎo)航技術(shù)在這兩方面缺陷,并不影響AGV小車在內(nèi)部物流的應(yīng)用,因為與汽車的無人駕駛相比,AGV小車的速度慢,更易定位,而對于內(nèi)部物流來說,解決光線的問題那是非常簡單的事了。
據(jù)Seegrid的產(chǎn)品和服務(wù)部副總裁JeffChristensen介紹:視覺攝像機(jī)在每一個瞬間會拍攝精確時間間隔的照片,并對比每兩個圖像之間的差別,它們和所有物體之間的相對運(yùn)動,都會通過圖像的對比察覺出來,通過圖像對比,它會察覺到視差和景深,這就像人的眼睛一樣,通過數(shù)字處理并計算出感知到的距離。視覺導(dǎo)航不僅能夠感知到,是否有物體存在,同時也能感覺到它們的遠(yuǎn)近以及相對的運(yùn)動,通過攝像頭收件圖像,處理器將數(shù)字信號建立精確的三維數(shù)字模型,并調(diào)用運(yùn)動算法,根據(jù)立體幾何學(xué)進(jìn)行輔助修正,它們在運(yùn)動的過程中,無需額外設(shè)置輔助的感知標(biāo)識。
視覺導(dǎo)航技術(shù)相對傳統(tǒng)的技術(shù)依靠鋪設(shè)磁條、激光反射板等輔助,進(jìn)行導(dǎo)航定位,但是這些方法導(dǎo)致了高昂的場地改造成本、無法變更路線等問題,視覺導(dǎo)航是最接近與理解人類的“導(dǎo)航和避障”方式,多攝像頭除導(dǎo)航外,還可以作為巡檢、記錄的功能,無固定參照物的視覺導(dǎo)航方式,將能夠獲得更便利的部署,可以直接應(yīng)用于自然環(huán)境,無需現(xiàn)場改造。
視覺定位導(dǎo)航技術(shù)讓AGV小車有了識別感知功能,例如識別物體種類和位姿,AGV小車可以完成更多更復(fù)雜的工作,例如無人分揀、無人裝箱等。
和其他的導(dǎo)航方式不同,視覺導(dǎo)航AGV存在的最大優(yōu)勢即是允許無固定參照物,但為獲得更高的定位精度,除視覺導(dǎo)航外,可用其他的導(dǎo)航或定位系統(tǒng)作為輔助,以保證能夠獲得更好的定位精度和安全性。
速感科技是一家以機(jī)器視覺為核心的人工智能創(chuàng)業(yè)公司,行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的視覺解決方案提供商。公司成立于2014年,目前主要產(chǎn)品為:以嵌入式視覺芯片為載體的視覺傳感器、高精度控制器和硬件決策控制平臺。公司致力于幫助行業(yè)用戶利用低成本、高效的視覺融合技術(shù)解決空間中智能移動設(shè)備的感知、定位、導(dǎo)航、規(guī)劃等關(guān)鍵應(yīng)用問題。
Seegrid發(fā)布的多臺VGV(VisionGuidedVehicles)
Seegrid也在Modex2016亮相眾多視覺導(dǎo)航AGV,從Seegrid的發(fā)布會上得知,Seegrid發(fā)布的多臺VGV(VisionGuidedVehicles),視覺導(dǎo)航的物料處理設(shè)備多方面技術(shù)都已經(jīng)成熟,并且眾多的產(chǎn)品,已經(jīng)在用戶那里得到很好的使用,VGV最大的好處在于,客戶無需對使用VGV替換現(xiàn)有設(shè)備而改造場地,無需增加額外的導(dǎo)航輔助裝置。
采用立體視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的無人地面自主小推車
CanvasTechnologies公司推出了一款新型無人地面自主小推車,采用立體視覺導(dǎo)航系統(tǒng),使用2D雷達(dá)繪制地圖,3D視覺導(dǎo)航提供立體畫面,可進(jìn)行物體與場景的識別、人工智能身份識別,閱讀標(biāo)志、顏色、標(biāo)記和手勢識別,實現(xiàn)三維人機(jī)交互,協(xié)同工作。
未來機(jī)器人的視覺導(dǎo)航的無人叉車
VisionNavRobotics(未來機(jī)器人有限公司)源自香港中文大學(xué),亦是香港創(chuàng)新科技署和香港科學(xué)園的重點資助企業(yè)。以嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實、創(chuàng)新、分享、擔(dān)當(dāng)?shù)暮诵膬r值觀,專注于工業(yè)車輛視覺無人駕駛技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。未來機(jī)器人的視覺導(dǎo)航AGV已在電商物流、航空物流、日化品制造、家電和印刷等多個行業(yè)成熟應(yīng)用,并得到了多家世界500強(qiáng)企業(yè)和國內(nèi)上市公司的認(rèn)可及大力支持。目前視覺導(dǎo)航技術(shù)引起了AGV行業(yè)的重視,越來越多的企業(yè)專注于無人駕駛技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。