技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)應(yīng)用加速
無(wú)人叉車融合了叉車技術(shù)和AGV技術(shù),與普通AGV相比,除了能完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的物料搬運(yùn)之外,更能實(shí)現(xiàn)多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)接的物流運(yùn)輸任務(wù),不僅擅長(zhǎng)高位倉(cāng)庫(kù)、庫(kù)外收貨區(qū)、產(chǎn)線轉(zhuǎn)運(yùn)三大場(chǎng)景,而且在重載、特殊搬運(yùn)等場(chǎng)景也有著不可替代的作用。通過(guò)無(wú)人叉車的應(yīng)用,可以解決工業(yè)生產(chǎn)和倉(cāng)儲(chǔ)物流作業(yè)過(guò)程中物流量大、人工搬運(yùn)勞動(dòng)強(qiáng)度高等問(wèn)題。


在20世紀(jì)50年代,最早的自動(dòng)導(dǎo)引車輛(AGV)開(kāi)始出現(xiàn)。這些AGV是基于提前設(shè)定的路徑,在工廠和倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行物料搬運(yùn)任務(wù)。它們通常配備磁性導(dǎo)航或電纜導(dǎo)引系統(tǒng),能夠準(zhǔn)確地遵循預(yù)定的路徑。早期的無(wú)人叉車也沿用這一技術(shù)路線,在傳統(tǒng)叉車的基礎(chǔ)上做簡(jiǎn)單的自動(dòng)化改造。
從自動(dòng)化到智能化
20世紀(jì)90年代,瑞典科爾摩根NDC開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)激光導(dǎo)航AGV,通過(guò)在AGV行駛路徑上安裝激光反射板,AGV通過(guò)發(fā)射激光束,同時(shí)采集由反射板反射的激光束,來(lái)確定其當(dāng)前的位置和方向,并通過(guò)連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)航。此后很長(zhǎng)一段時(shí)間,無(wú)人叉車基本沿用這一技術(shù)路線,靈活性得到大幅提升。
激光反射板導(dǎo)航技術(shù)在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用不斷深入之際,自然導(dǎo)航技術(shù)開(kāi)始引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。2012年之后,AGV開(kāi)始沿著更加自主化的方向發(fā)展,在AGV的基礎(chǔ)上,業(yè)內(nèi)也開(kāi)始提出新的概念——AMR(Automated Mobile Robot即“自主移動(dòng)機(jī)器人”)。從“自動(dòng)導(dǎo)引”到“自主移動(dòng)”,自然導(dǎo)航類產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是,不需要任何標(biāo)識(shí),通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)掃描環(huán)境并生成精確的地圖,使車輛能夠?qū)崿F(xiàn)真正的“自主”,擁有更智能化的導(dǎo)航及避障能力。
2016年左右,國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始探索自然導(dǎo)航技術(shù)在無(wú)人叉車上的應(yīng)用,后續(xù)相繼有一些企業(yè)推出了相關(guān)產(chǎn)品,但前期并不穩(wěn)定,市場(chǎng)的接受度也不高。近幾年,伴隨AGV/AMR廠商們?cè)谧匀粚?dǎo)航技術(shù)方面的持續(xù)突破,基于SLAM技術(shù)的自然導(dǎo)航叉車技術(shù)進(jìn)一步成熟,落地應(yīng)用速度也開(kāi)始加快。
根據(jù)CMR產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù),新戰(zhàn)略移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所統(tǒng)計(jì),2022年,SLAM導(dǎo)航(激光+視覺(jué))的無(wú)人叉車占比首次超過(guò)了激光有反射板叉車,成為市場(chǎng)應(yīng)用主流,占比為51%,激光反射板無(wú)人叉車增速不如SLAM導(dǎo)航產(chǎn)品,占比下降,為41.22%。

從第一臺(tái)無(wú)人叉車誕生至今,隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)人叉車的功能跟性能都在不斷提升,但無(wú)人叉車廠商們并未停下腳步,在產(chǎn)品的智能化以及形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面不斷探索,以期能夠打造出更成熟易用的產(chǎn)品,進(jìn)一步取代人工叉車。
當(dāng)前,無(wú)人叉車廠商的在技術(shù)方面的探索主要有以下幾個(gè)方面:
更柔性化的導(dǎo)航方式
導(dǎo)航技術(shù)一直是無(wú)人叉車突破的重點(diǎn)。未來(lái),全生命周期SLAM、動(dòng)態(tài)目標(biāo)濾除、多傳感器融合、語(yǔ)義分割與識(shí)別等是無(wú)人叉車進(jìn)一步提升導(dǎo)航能力的主要路徑。尤其是在無(wú)人叉車逐漸走向室外的過(guò)程中,3D導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)不斷增多。
3D傳感器的應(yīng)用有利于機(jī)器人自動(dòng)建立更為詳細(xì)的環(huán)境模型,系統(tǒng)部署也更為簡(jiǎn)單,即使在環(huán)境特征稀缺的情況下,也能提供更為豐富的環(huán)境信息,有利于穩(wěn)定的導(dǎo)航,在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的魯棒性比2D激光導(dǎo)航更高,同時(shí)對(duì)地面平整度的要求有所降低,從而實(shí)現(xiàn)更高效、安全的搬運(yùn)任務(wù)。
3D導(dǎo)航在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用從無(wú)人叉車開(kāi)始,當(dāng)前,已經(jīng)有一些企業(yè)相繼推出3D SLAM無(wú)人叉車,并已經(jīng)成功落地應(yīng)用。
鐳神智能-3D SLAM輕量搬運(yùn)式無(wú)人叉車LXST15-D
鐳神智能3D SLAM輕量搬運(yùn)式無(wú)人叉車LXST15-D在車身頂部、中部、底部和叉尖裝有鐳神智能自主研發(fā)的激光雷達(dá),在無(wú)人搬運(yùn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)全方位的立體感知,360°的安全防護(hù)。適用于輕量化搬運(yùn)場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)捷式點(diǎn)到點(diǎn)循環(huán)的搬運(yùn),開(kāi)箱即用。
3D立體防護(hù):全方位環(huán)繞立體感知,無(wú)人叉車運(yùn)行安全有保障; 全方位環(huán)境感知:配置多個(gè)性能優(yōu)越的3D多線激光雷達(dá),為無(wú)人叉車提供穩(wěn)定、豐富的3D環(huán)境信息,實(shí)現(xiàn)全方位超強(qiáng)感知能力; 部署便捷效率倍增:無(wú)需在環(huán)境中部署輔助設(shè)施,投入使用周期短;同時(shí)支持7*24h無(wú)人化作業(yè),支持智能多機(jī)調(diào)度,大幅提高工作效率。 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng):適用于各種室內(nèi)外跨場(chǎng)景,晝夜均可精準(zhǔn)識(shí)別棧板與導(dǎo)航避障,實(shí)現(xiàn)全天時(shí)、全場(chǎng)景無(wú)故障運(yùn)行; 綜合成本控制強(qiáng):具備高穩(wěn)定性、高可靠性、高可維護(hù)性及高安全性,綜合成本優(yōu)勢(shì)全球領(lǐng)先; 靈活的環(huán)流模式:公交與的士環(huán)流模式隨意切換,操作簡(jiǎn)單靈活,滿足點(diǎn)-庫(kù)之間的全部平面搬運(yùn)需求;公交環(huán)流模式:站點(diǎn)停靠,接貨送貨,循環(huán)配送;的士環(huán)流模式:按需攔停,接貨送貨,循環(huán)配送; 配套管理軟件:標(biāo)準(zhǔn)的API接口可兼容多種系統(tǒng)軟件,同時(shí)也支持配套WMS、WCS、FMS、智能庫(kù)位監(jiān)測(cè)系統(tǒng),輔助管理無(wú)人化作業(yè);
一顆3D激光集成定位、感知、立體防護(hù)功能。利用3D LiDAR獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù),智能計(jì)算識(shí)別點(diǎn)云特征,確認(rèn)叉車當(dāng)前的位置以及載具的位置。叉取貨物精度達(dá)到±10mm ±1°,在±100mm ±10°范圍內(nèi)可以自動(dòng)糾偏; 窄體式車身設(shè)計(jì)能縮小貨物擺放間距,增加存儲(chǔ)密度,最小堆垛寬度僅為2200mm; 實(shí)時(shí)智能區(qū)分障礙物與貨物、托盤,全程開(kāi)啟前后向自主智能限速 避障,實(shí)時(shí)計(jì)算障礙物距離, 智能減速,智能停車; 兼容性強(qiáng):田字托盤、川字托盤都能叉取; 效率高:取放貨速度快,智能不停車感知 識(shí)別取放貨,類似人的眼睛邊看邊調(diào)整對(duì)準(zhǔn); 項(xiàng)目導(dǎo)入簡(jiǎn)捷,周期短。
高精對(duì)接:基于邁爾微視MRDVS的高精度相機(jī)M4 Pro和AI算法,智能定位料籠托盤孔位,調(diào)整進(jìn)叉方向; 安全可靠:3D視覺(jué)避障+多級(jí)安全措施,實(shí)現(xiàn) 360°全向區(qū)域立體防護(hù); 自主搬運(yùn):基于環(huán)境自然特征建圖和定位,無(wú)需軌道和地標(biāo),可自主定位、規(guī)劃路徑行駛; 適應(yīng)性強(qiáng):基于頂部無(wú)標(biāo)記視覺(jué)自然導(dǎo)航,可在多動(dòng)態(tài)場(chǎng)景應(yīng)用。
中強(qiáng)光智能自主研發(fā)的3D激光SLAM無(wú)人叉車KSRB1425由智能3D激光導(dǎo)航出發(fā),結(jié)合視覺(jué)及多項(xiàng)感知融合技術(shù),搭配先進(jìn)的演算能力,實(shí)現(xiàn)智能化精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng),具體優(yōu)勢(shì)如下:
精準(zhǔn)定位:智能叉車可以實(shí)現(xiàn)±10 mm的定位誤差,可精準(zhǔn)定位已規(guī)劃儲(chǔ)位; 超窄的車身設(shè)計(jì),機(jī)動(dòng)靈活,可以實(shí)現(xiàn)窄巷道的堆垛,最高可提升2.5米; 智能避障:智能叉車系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)共享區(qū)域,遇障礙物會(huì)自動(dòng)避障停車,障礙物解除后車輛自動(dòng)繼續(xù)任務(wù); 儲(chǔ)位占據(jù)識(shí)別:目標(biāo)儲(chǔ)位被障礙物占據(jù)時(shí),車輛會(huì)自動(dòng)識(shí)別,停車報(bào)警,待障礙物被移除后,車輛繼續(xù)執(zhí)行任務(wù); 密集地堆:可以實(shí)現(xiàn)貨品的密集地堆存儲(chǔ),車輛在貨品的密集地堆中可自由進(jìn)出; 智能搬運(yùn):搬運(yùn)出庫(kù)地堆最里面的貨品時(shí),通過(guò)系統(tǒng)智能調(diào)配,挪移前面的貨品到其他空儲(chǔ)位,然后把需要的貨品搬運(yùn)至指定位置。
更多新形態(tài)的探索
早期無(wú)人叉車的研發(fā)基本以改裝為主,即在傳統(tǒng)叉車的基礎(chǔ)上,搭載導(dǎo)航控制等軟件系統(tǒng)完成自動(dòng)化改造。而伴隨著后期市場(chǎng)的擴(kuò)大及應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜化,AGV企業(yè)對(duì)車輛本體提出更多要求,定制化車體逐漸成為主流趨勢(shì)。無(wú)論是改裝還是定制,這一時(shí)期無(wú)人叉車本體基本沿用傳統(tǒng)叉車形態(tài)。 近兩年,一些企業(yè)開(kāi)始摒棄傳統(tǒng)叉車的設(shè)計(jì)思路,開(kāi)發(fā)新形態(tài)的無(wú)人叉車,新近崛起的新銳企業(yè)以捷象靈越為代表,他們基于叉車形態(tài)改造的新概念,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上打破原有基礎(chǔ)外形結(jié)構(gòu),開(kāi)辟以顛覆形態(tài)為主的無(wú)人叉車新階段。 捷象靈越-前移式托盤機(jī)器人 捷象靈越推出的前移式托盤機(jī)器人是一款極小型無(wú)人叉車AMR,適配以托盤為主的工業(yè)場(chǎng)景,能夠覆蓋生產(chǎn)環(huán)節(jié)中難以觸達(dá)的碎片化搬運(yùn)需求。諸如工廠布局難改造、空間狹小、生產(chǎn)和運(yùn)輸設(shè)備難協(xié)同等痛點(diǎn)場(chǎng)景,真正解決了工廠物流“最后一米”難題。
輪式叉齒,前移叉取方式:叉齒自帶輪系和分離升降機(jī)構(gòu),前移叉取方式,無(wú)縫銜接原有各類叉取場(chǎng)景, 空滿載重心重合,安全穩(wěn)定:貨物與車體重心始終重合,運(yùn)行的安全穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)叉車。 車身輕量化、模塊化:前移式托盤機(jī)器人僅為1.1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)托盤大小,具備極強(qiáng)的窄通道通行和限制場(chǎng)景搬運(yùn)能力。個(gè)性化需求快速選配,車體易拆卸、快速排障提高了維保效率與用戶體驗(yàn)。 360°感知全覆蓋,無(wú)視野盲區(qū):車體部署雙雷達(dá),空/滿載情況下感知都能保持360°全景感知。 -
快速換電續(xù)航:支持快速換電池、自動(dòng)充電,滿足客戶不同充電需求。
輕量化、小型化、模塊化
形態(tài)上的創(chuàng)新外,輕量化與小型化的叉車也是當(dāng)前各家企業(yè)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),這類產(chǎn)品特點(diǎn)是小巧靈活,操作簡(jiǎn)單快捷,交付方便,性價(jià)比高,適用于廠內(nèi)的托盤物料搬運(yùn)。同時(shí),一些廠商通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì),提升產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度,進(jìn)一步縮短交付時(shí)間。 海豚之星—“人機(jī)協(xié)同”版機(jī)器人APe15小搬
窄通道、轉(zhuǎn)彎半徑小:“小搬”車體設(shè)計(jì)小巧簡(jiǎn)約,所需通道寬度僅1950mm,最小轉(zhuǎn)彎半徑1290mm,能夠在狹窄的工廠環(huán)境中自由運(yùn)行,很大程度上節(jié)約運(yùn)輸空間。 巧:棧板識(shí)別、精巧定位,“小搬”在SLAM激光的基礎(chǔ)上支持二維碼、3D視覺(jué)相機(jī),多傳感器融合感知模式,定位精度更高,能夠?qū)崿F(xiàn)識(shí)別偏位±10°的棧板。 隨:人機(jī)跟隨、便捷高效。 快:跑得快、運(yùn)行效率高,速度能達(dá)到2m/s,提高產(chǎn)線運(yùn)輸效率。 易:無(wú)需網(wǎng)絡(luò)、上手快,操作部署簡(jiǎn)單方便,無(wú)需環(huán)境改造,全程設(shè)置提示信息,7個(gè)步驟完全搞定。 協(xié):手動(dòng)+自動(dòng)一體、自由切換,根據(jù)任務(wù)需求,靈活切換車輛運(yùn)行狀態(tài)。這是人機(jī)共融的基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)。 融:APP交互、方便快捷,為“小搬”量身設(shè)計(jì)的APP軟件RCT-1000,搭配平板使用,更加方便快捷,無(wú)需切換各個(gè)軟件/控制器。
海康機(jī)器人的兩款新品,叉取機(jī)器人F5-1600A及F4-2000均采用模塊化裝配式設(shè)計(jì),零部件之間耦合度大大降低,支持叉齒、叉腿、提升高度和負(fù)載定制,同時(shí)設(shè)計(jì)和供貨周期均有較大的優(yōu)化。通過(guò)定制多種屬具配合,實(shí)現(xiàn)夾抱、旋轉(zhuǎn)、移載等多種物料移動(dòng)動(dòng)作,滿足復(fù)雜工藝要求。
全新叉取機(jī)器人F5-1600A是一款具備前移功能無(wú)人叉取式堆高機(jī)器人。兼容3D激光和2D激光SLAM導(dǎo)航,回轉(zhuǎn)半徑小,定位精度高;柔性運(yùn)動(dòng)控制,最大運(yùn)行速度可達(dá) 1.5m/s,采用前移門架設(shè)計(jì),減少運(yùn)載空間,最大前移距 600mm,最大提升高度4.5m,額定負(fù)載1600kg。
同時(shí)推出的大載重堆垛型叉取機(jī)器人F4-2000,額定負(fù)載2000kg,滿負(fù)載提升高度可達(dá)2.5m,額定速度1.5m/s,直角堆垛通道僅需2.32m。
海康機(jī)器人叉取AMR可根據(jù)環(huán)境靈活部署,為汽車、鋰電、光伏、3C、醫(yī)藥、電商零售等行業(yè)企業(yè)打造智能化、柔性化的智慧內(nèi)物流解決方案。同時(shí),海康機(jī)器人的多款車型AMR,如叉取和潛伏等,都能夠在RCS智能調(diào)度系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)和批量化操作。這種協(xié)同作業(yè)和高效管理的方式具有很強(qiáng)的規(guī)模化優(yōu)勢(shì),能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)流程更加高效、可靠和靈活。
國(guó)自機(jī)器人-窄巷道地面搬運(yùn)輕型叉式AGV
國(guó)自機(jī)器人推出的Atom是一款適用于窄巷道地面搬運(yùn)的輕型叉式AGV,打破了傳統(tǒng)叉式機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),兼具叉式AGV搬運(yùn)載具適應(yīng)性強(qiáng)與潛伏頂升式AGV搬運(yùn)通道要求低的特點(diǎn)。創(chuàng)新使用可調(diào)式叉齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),讓AGV裝配積木化,交付周期短,并可根據(jù)客戶需要,靈活調(diào)整叉齒外寬,采用SLAM導(dǎo)航技術(shù),為客戶打造更加靈活、準(zhǔn)確的智能物流搬運(yùn)方案。產(chǎn)品廣泛適用于3C、半導(dǎo)體、倉(cāng)儲(chǔ)等多個(gè)行業(yè),助力各行各業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)及倉(cāng)儲(chǔ)。
基于電動(dòng)托盤搬運(yùn)車人工決策的靈活性以及智能搬運(yùn)機(jī)器人自動(dòng)配送的高效性,中力創(chuàng)新推出自動(dòng)搬運(yùn)車RPG201,人工決策,自動(dòng)搬運(yùn),解決點(diǎn)對(duì)點(diǎn)長(zhǎng)距離無(wú)效搬運(yùn)!
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手自一體設(shè)計(jì),操作方便:可一鍵切換成自動(dòng)搬運(yùn)車或者人工駕駛的電動(dòng)搬運(yùn)車,滿足不同作業(yè)需求。
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導(dǎo)航超穩(wěn)定,不受環(huán)境變化干擾:以天花板作為視覺(jué)導(dǎo)航參照物,導(dǎo)航穩(wěn)定,不受周邊環(huán)境變化影響,作業(yè)更可靠。
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一鍵啟動(dòng),可離線運(yùn)行:可使用藍(lán)牙啟動(dòng),隨意設(shè)置變更運(yùn)行路線,隨意切換任務(wù)。車子運(yùn)行無(wú)需網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),互相之間可無(wú)線通訊,實(shí)現(xiàn)交通協(xié)管;
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多重避障,作業(yè)更安全:上下雙激光避障,防撞條設(shè)置,叉尖光電等多重安全保障,讓作業(yè)無(wú)憂;
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快速示教,快速落地:一鍵切換成搬運(yùn)車模式,人工拉動(dòng)行走一遍路線,機(jī)器學(xué)習(xí)路線,很快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行路線。
通用、功能全面
隨著近兩年無(wú)人叉車在各行各業(yè)應(yīng)用的不斷滲透,市場(chǎng)需求開(kāi)始復(fù)雜與多樣化,無(wú)人叉車的的應(yīng)用也開(kāi)始逐漸深入到各個(gè)場(chǎng)景。不同場(chǎng)景的拓展首先的挑戰(zhàn)是導(dǎo)航技術(shù)的適應(yīng)性,尤其一些是涉及到室外場(chǎng)景的部分,還要考慮到天氣、地面環(huán)境等因素的影響等。同時(shí),無(wú)人叉車的功能也更加全面,可以適應(yīng)多種托盤、兼容各類屬具,具備自動(dòng)裝車等高階功能且可運(yùn)用于多種應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)品開(kāi)始涌現(xiàn)。
宇鋒智能——平衡重AMR機(jī)器人
宇鋒智能平衡重AMR機(jī)器人可進(jìn)一步提升室內(nèi)外場(chǎng)景堆垛轉(zhuǎn)運(yùn)的靈活性和適用性,基于復(fù)合激光導(dǎo)航技術(shù),根據(jù)不同的環(huán)境和任務(wù)需求進(jìn)行自主調(diào)整和優(yōu)化,重復(fù)叉取精度高;完善的故障自檢功能,360°安全避障和聲光警示全方位保駕護(hù)航;車體采用雙驅(qū)差速傳動(dòng)設(shè)計(jì),全交流配置;可根據(jù)場(chǎng)景需求可定制不同屬具,柔性化程度高。
井松機(jī)器人平衡重AGV不僅支持激光SLAM、反光板、混合導(dǎo)航等多導(dǎo)航方式,3.5T額定載重、4m/s最大行駛速度、2.2m最小轉(zhuǎn)彎半徑的亮眼參數(shù)!搭載360°多維防護(hù)裝置,安全更安心;大屏人機(jī)交互,上手快易操作;創(chuàng)新性自動(dòng)裝車功能,解放人工更高效。具備自動(dòng)俯仰、側(cè)移功能的貨叉,適用各類托盤、兼容多種屬具,對(duì)老舊路面擁有超強(qiáng)適應(yīng)性,適用于貨物堆垛拆垛與稱重等多種應(yīng)用場(chǎng)景。