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外月台装卸难点“拆解”-叉车AGV能否庖丁解牛

时间：2022-10-21 来源：移动机器人产业联盟

从室内到封闭/半封闭室外，无人叉车需要应对更多复杂问题，如长距离搬运效率、室外导航定位、突发状况、室内与室外的作业流程对接等，而在室外场景中，作为工厂仓储内部物流流程的起点与终点，月台无人装卸一直属于较难攻克的“深水区”场景之一，也是各大移动机器人厂商致力于突破的方向。

在外月台装卸场景中，针对室内外的复杂场景变化，未来机器人推出3D激光 SLAM定位方案，无人叉车对环境变化的适应性更高，环境变化率容忍度最高可以达到80%；除了无人叉车室内外定位导航，不同车型不同装卸方式都对无人叉车解决方案有不同的需求，未来机器人凭借着自身在无人叉车方面深厚的技术实力与项目经验，落地了一个又一个高难度月台无人装卸项目，展现出过硬的技术实力，助力企业月台无人化升级。

厢式货车：

传统厢式货车的装车，一般是由人工叉车将货物运送到月台，再由工人将货物码放到车厢内，这样的作业流程不仅耗费大量的人力物力，也存在一定的安全隐患。未来机器人在面对货柜车装卸场景时，采取让叉车完全驶入车厢进行装卸的方案，直接免去人工作业。当无人叉车驶入货柜车车厢内，通过3D感知激光对货柜车内壁以及货物进行动态检测，感知精度可达≤±10mm，媲美人工作业。

在某化工企业实际应用时，无人叉车载货进入狭长的车厢后，基于3D感知激光技术，在宽度为2.35m的车厢，货物左右间隙小于30mm的环境内，完成两列货物18托的精准摆放，成功实现月台自动装货，也是国内首个成功实现厢式货车无人叉车装箱案例。



此次应用中，未来机器人自主研发的中控系统与客户立库WMS系统通过局域网对接。当司机将卡车停好，登车桥搭好后，在立库系统下发出库任务，立库系统将目标装车货物运送至立库出库口，货物到达输送线末端后，输送线PLC发送装车需求信号给无人叉车中控系统，调度无人叉车叉取货物进行装车，无需人工过多干涉，提升了装货流程安全性。

同时，该项目启用的VNE20平衡重无人叉车基于3D激光感知技术，不仅能感知检测指定位置上的货物有无状况，当货物摆放左右存在偏差时，无人叉车还能智能调整运行姿态，对摆放出现偏差的物料进行正确叉取，打造高柔性、灵活性的月台自动装卸场景，搭配智能共享托盘，通过托盘内置RFID电子标签，能有效进行货物追溯，提高仓储人员工作效率，降低物流运作成本，实现货物全程可控

高、低栏货车：

高低栏货车与厢式货车类似，传统作业都需要人工进入车厢装货区进行装填，未来机器人也采用了驶入式装卸货的方案，但高低栏货车的边界数据更难处理，需要更精准的识别技术。今年7月，未来机器人成功落地又一月台无人装卸项目案例，该项目位于华南地区，客户实施现场需要配合立库库辊筒线节拍实现货物出库-装车全流程自动化。

在高、低栏货车停稳后，月台与货车间升起登车桥与地面形成一定坡度，满载货物的无人叉车需要驶上登车桥进入货车车厢，登车桥与货车车厢形成的坡度、室外地面的沟坎，货车车厢凹凸不平的地板都对无人叉车的通过性、定位能力及控制提出了非常高的要求，无人叉车在行驶过程中的行驶速度即会影响装车效率也会有货物倾倒的风险；同时，无人叉车需要在有限的货车宽度内完成两列标准外宽为1100mm的货物精准摆放（不含超托），对无人叉车的空间测量感知及货叉自适应控制要求极高。

面对此次项目，未来机器人派出VNE20室内外平衡重无人叉车应战，以匹配室内外环境下的无人搬运需求。遇到室内外复杂场景时，VNE20无人叉车通过配置3D激光混合视觉导航SLAM，提取环境图像信息，同步定位并创建自然特征地图，精准识别环境信息，同时结合智能算法与仿真建模计算，沉淀项目数据，从无人叉车行驶速度、加速度、货叉举升高度等方面进行不断调整优化，最终得出装车效率与安全双优方案，解决项目现场的复杂环境难题。


VNE20无人叉车车载环境感知系统不仅能识别检测货车类型，还能精准感知测量车厢的放货空间，当无人叉车载货进入高/低栏货车车厢后，通过感知激光和视觉定位，在宽度约为2450mm的车厢，完成两列标准外宽为1100mm（不含超托货物）的货物摆放；结合未来机器人自主研发高精度伺服控制技术，VNE20无人叉车根据货车停车位姿、货车尾车宽度等信息自适应调整自身车体位姿，进行横向及航向偏移矫正；根据货车尾车宽度及放货空间，进行货叉自适应调整，货叉控制精度达到5mm，动态环境下实现高效安全作业。

该项目中场景、环境相较于过往项目案例更为复杂多变，然而凭借未来机器人自主研发的技术路线与大量“深水区”场景沉淀的经验，此次月台无人装卸解决方案成功帮助客户实现智能物流升级，提高仓库货物周转稳定性与安全性。

飞翼车/鸥翼车：

飞翼车/鸥翼车具有装卸快，防雨防尘防晒等优点，两边飞翼同时打开后可以直接由叉车从两侧同时进行货物装卸，更方便使用叉车进行装卸货，常用于造纸、家电、化工、食品，以及烟草行业，其中烟草成品由于材质原因在搬运过程中容易损坏，所以对叉车要求更高的安全性和稳定性，减少转运中的碰撞问题。

某卷烟厂进入高速发展时期，为实现工厂自动化、智能化升级，引进了未来机器人的柔性厂内物流无人化方案，解决厂内物流规范性，货物破损率的问题。为了助力企业真正实现内部产线无人物流，未来机器人从室内场景走向室外，在烟草行业实现国内第一例室外鸥翼车无人叉车装卸货场景，从卸货、转运、出入库形成一条完整的无人化物流链。

在面对飞翼车无人装卸场景时，未来机器人采用视觉+３D激光多种传感器进行复合定位，当系统检测到货车停靠位置前后左右有偏差，无人叉车根据反馈得到的偏差数据，调整叉车位姿寻找适宜取货位置，根据感知检测到车上货物之间的缝隙距离，无人叉车判断第一托取货位置，开始卸货。项目规范了物流流程，降低了货损率。

在此次案例中，AGV需要先装满缓存区后再入库，对接驶入式货架无人叉车必须高精度定位。根据要求货物从鸥翼车卸货后需优先卸入缓存区地面摆放便于二次出货，多出来的货物直接从欧翼车上直接卸入仓库存储。首先要确认缓存区库位剩余的位置，根据货车上的货物数量，再识别仓库中的剩余库位，该需求非常依赖无人叉车的计算能力及中控系统调度能力和与库位检测系统、WMS系统的对接能力。

在A区仓库中，存放方式为驶入式货架，货物托盘宽1200mm，驶入式货架宽1280，在驶入式货架出入库存储时，大平衡重的车体必须保证高精度驶入，借助智能视觉感知技术、3D感知定位技术，对货架进行观测与识别，再根据反馈的数据实时的规划最优路径，完成自适应出入库；

当A区仓库满了后，货物将通过4层满载料框的形式转运至B区进行存储。4层满载料框的堆叠的库位形式虽然能充分的节省空间，但是在4*650Kg的情况下，承载的重量达到了2.6T。

针对室外装卸场景中面对鸥翼货车停车精度不一、托盘紧凑、货物超板等问题，未来机器人通过部署5G网络和视觉环境监控，利用客制化研发的室外“明眸”系统装卸车版本加上MEC边缘计算，对货车位置和位姿进行检测，生成三维装车方案，完成不同位置货车装卸，通过叉端3D感知，3D定位技术，从末端精细化处理托盘紧凑的问题，保障货物的稳定性和安全性。

利用未来机器人无人叉车对成品的转运、出入库进行全局质量的把控和跟踪，该烟草公司优化了库容效率，存储空间增加了30%的存储空间，规范了厂内物流转运流程，为企业减少了50%在装卸过程中的货物损坏率，实现整个厂区的集中控制与协调作业，进行智能决策和智能物流配送。



外月台装卸车方案展现了未来机器人三大技术强项：感知/定位/伺服。

未来机器人销售部总监邹先生曾表示，“外月台装卸车方案，是我们继中高位出入库、软包堆叠之后的又一核心场景突破，其中涵盖90%的流行货车车型，包括货柜车、高／低栏车、平板车和飞翼车，在装卸车场景中未来机器人目前在行业内极具竞争力和领创性。”

诚然，能否实现智能工厂物流全流程的高度智能化，从物流仓储管理角度看，关键在于各个环节能否衔接得紧密有序、高效协同，月台作为仓库进出货的重要基础设施之一，是流程闭环的“第一米”与“最后一米”，未来机器人还将不断攻克“深水区”场景，不断突破“新高地”，给未来物流搬运带来更多可能性。
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