隨著智能制造深入發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人在生產(chǎn)車間與倉儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)的應(yīng)用越來越廣泛，并開始向醫(yī)療、教育、電商、零售等眾多領(lǐng)域快速延伸。在各類使用場(chǎng)景下如何保證移動(dòng)機(jī)器人安全運(yùn)行，一直都是考驗(yàn)移動(dòng)機(jī)器人性能的首要因素。仙知機(jī)器人作為移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)，是如何為移動(dòng)機(jī)器人高效運(yùn)行保駕護(hù)航的呢？

NO.1  激光雷達(dá)

激光雷達(dá)，它是激光導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人的“眼睛”，是移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行定位導(dǎo)航的核心零部件。其基本原理是通過測(cè)算激光發(fā)射信號(hào)與激光回波信號(hào)的往返時(shí)間，從而計(jì)算出目標(biāo)的距離。首先，激光雷達(dá)發(fā)出激光束，激光束碰到障礙物后被反射回來，被激光接收系統(tǒng)進(jìn)行接收和處理，從而得知激光從發(fā)射至被反射回來并接收之間的時(shí)間，即激光的飛行時(shí)間，根據(jù)飛行時(shí)間，可以計(jì)算出障礙物的距離。根據(jù)激光雷達(dá)的作用大致可以分為兩類，一類是導(dǎo)航激光，一類是避障激光。它們對(duì)移動(dòng)機(jī)器人都能進(jìn)行安全防護(hù)。

導(dǎo)航激光 

導(dǎo)航激光雷達(dá)主要用于移動(dòng)機(jī)器人的定位導(dǎo)航，不同品牌及型號(hào)分別有10米、30米、60米等測(cè)距范圍，并且可以設(shè)置停障或減速的距離（如50cm或80cm）。在仙知機(jī)器人產(chǎn)品中，SRC核心控制器實(shí)時(shí)獲取導(dǎo)航激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，并通過實(shí)時(shí)的算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，如果有物體進(jìn)入機(jī)器人的減速或停止范圍內(nèi)，機(jī)器人便會(huì)減速或停止。

避障激光 

避障激光雷達(dá)也是一種IO型傳感器，將避障激光雷達(dá)的DO接入SRC核心控制器的DI，避障激光雷達(dá)檢測(cè)到有物體進(jìn)入機(jī)器人減速或停止范圍內(nèi)時(shí)會(huì)輸出電平信號(hào)，SRC核心控制器接收到信號(hào)后立即使移動(dòng)機(jī)器人減速或停止。避障激光雷達(dá)可用于覆蓋導(dǎo)航激光雷達(dá)無法檢測(cè)到的盲區(qū)。

雙激光 

此外，針對(duì)用戶現(xiàn)場(chǎng)使用需求，仙知機(jī)器人還有雙激光解決方案。由于單激光移動(dòng)機(jī)器人在使用過程中，后方的障礙物便無法識(shí)別檢測(cè)，機(jī)器人在倒走或后轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中便會(huì)存在一定的安全隱患，采用雙激光導(dǎo)航，前后對(duì)角線各安裝一個(gè)導(dǎo)航激光，這樣可以實(shí)現(xiàn)360°無死角全方位檢測(cè)，保證移動(dòng)機(jī)器人安全運(yùn)行。

NO.2  3D相機(jī)

在激光導(dǎo)航工業(yè)搬運(yùn)移動(dòng)機(jī)器人中，通常采用的是2D激光，機(jī)器人便只能識(shí)別檢測(cè)激光水平面的障礙，無法檢測(cè)到地面上的坑洞等小型立體障礙物，存在潛在的安全隱患。通過搭載3D相機(jī)，移動(dòng)機(jī)器人便能識(shí)別地面上的坑洞及小型立體障礙物，并在系統(tǒng)中配置坑洞及障礙物的大小，機(jī)器人便能根據(jù)配置進(jìn)行選擇停障或繞行，從而保證移動(dòng)機(jī)器人安全運(yùn)行。

NO.3  安全觸邊

安全觸邊又稱防撞條，是一種壓敏開關(guān)，呈現(xiàn)為柔軟的、可彎折的帶狀物。一般為常開邏輯，當(dāng)觸發(fā)的時(shí)候，這些安全觸邊因其柔軟性而受壓迫變形，其由于傳感作用產(chǎn)生一個(gè)閉合的IO信號(hào)傳遞給SRC核心控制器，反饋此時(shí)AGV或自動(dòng)叉車碰撞到了物體。

安裝安全觸邊的意義在于由于AGV通常會(huì)使用二維激光來感知現(xiàn)場(chǎng)情況，只能對(duì)激光平面內(nèi)的物體進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，但是用戶現(xiàn)場(chǎng)可能存在立體障礙物（如L型）出現(xiàn)在AGV前進(jìn)的道路上，激光是無法感知物體底部突起部分的，這時(shí)候突出來的下半部分就會(huì)觸碰到防撞條，AGV感知到防撞條觸發(fā)過后就會(huì)立刻停車。所以防撞條一般會(huì)安裝在激光無法掃描到的的平面上，而且一般會(huì)裝得比較低，并在機(jī)器人前后都會(huì)安裝防撞條。

對(duì)于防撞條仙知機(jī)器人有比較豐富的對(duì)應(yīng)邏輯，目前不僅支持最基本的防撞條觸發(fā)后停車，還支持觸發(fā)過后進(jìn)行急停，并具備相應(yīng)的解除邏輯。  

NO.4  紅外光電傳感器

移動(dòng)機(jī)器人常用的紅外傳感器實(shí)際上為漫反射光電傳感器。漫反射光電開關(guān)是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，發(fā)射器會(huì)持續(xù)性地發(fā)射紅外光，如果前方?jīng)]有阻擋物體的時(shí)候，紅外光會(huì)直接發(fā)散，接收器不會(huì)檢測(cè)到任何紅外光，但當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過時(shí)，被檢測(cè)物體將會(huì)將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的紅外光反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。

和安全觸邊不同的是，紅外傳感器不需要觸碰就能觸發(fā)，擁有一段距離的時(shí)間來讓AGV進(jìn)行停車。在仙知機(jī)器人產(chǎn)品中，紅外光電傳感器使用最多的地方是基于SRC的激光SLAM自動(dòng)叉車，在貨叉內(nèi)部都藏有紅外傳感器，除確保自動(dòng)叉車在行走過程中貨叉不會(huì)碰到障礙物之外，在貨叉叉取料架時(shí)，也會(huì)通過紅外傳感器確保貨叉準(zhǔn)確叉取料架及貨物。

NO.5  超聲傳感器

超聲傳感器的原理是向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物面阻擋就立即反射回來，超聲波接收器收到反射回的超聲波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度是已知的，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物面的距離。

在仙知機(jī)器人解決方案中支持兩種超聲傳感器，一種是超聲傳感器能通過通訊協(xié)議來反饋超聲目前檢測(cè)到的障礙物距離，一種是通過IO反饋障礙物是否在指定距離之內(nèi)。兩者比較，后者更為方便易用。

NO.6 急停

以上五種方式都是移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航及自主避障的有效途徑，并且都是以主動(dòng)的方式進(jìn)行的，而“急停”是一種被動(dòng)的方式。當(dāng)需要移動(dòng)機(jī)器人由于其它因素需要停止運(yùn)行時(shí)，可以手動(dòng)拍下急停按鈕，機(jī)器人便會(huì)立即停止運(yùn)行，也是一種有效的安全措施。

此外，根據(jù)用戶需求，仙知機(jī)器人還可以通過增加警示探照燈、揚(yáng)聲器等進(jìn)行聲光提醒，或是在人流較大的生產(chǎn)車間劃定區(qū)域限定移動(dòng)機(jī)器人的行駛速度，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)等眾多其它方式來為移動(dòng)機(jī)器人安全、高效運(yùn)行提供保障，促進(jìn)安全生產(chǎn)。