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華為技術創(chuàng)新使能智慧工廠車間AGV精準安全智能作業(yè)

2024-11-13 來源：先進制造業(yè) 評論：0

摘要：華為在2024華為全聯(lián)接大會制造與大企業(yè)全球峰會上發(fā)布十大制造與大企業(yè)數(shù)智化解決方案。

華為技術創(chuàng)新使能智慧工廠車間AGV精準安全智能作業(yè)在2024華為全聯(lián)接大會制造與大企業(yè)全球峰會上，華為發(fā)布十大制造與大企業(yè)數(shù)智化解決方案，智慧工廠解決方案是其中之一，近日記者對其背后的一項創(chuàng)新技術——車間AGV算法做了進一步探訪了解。據(jù)悉，該算法在3D高精建圖、導航避障、多品牌AGV統(tǒng)一調度等多方面實現(xiàn)創(chuàng)新突破，顯著提升AGV作業(yè)效率的同時，推動智慧工廠物流AGV應用的升級，使能行業(yè)數(shù)智轉型加速。

　　自工信部、發(fā)改委等八部門聯(lián)合發(fā)布《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》以來，我國制造業(yè)在向數(shù)字化、智能化轉型的道路上一路突飛猛進，尤其是AGV等各類智能化設備在物流、巡檢、裝卸等場景得到廣泛應用，大幅提高了制造業(yè)的生產(chǎn)效率。但是，由于起步較晚，我國此類智能化設備還存在諸多不足，生產(chǎn)力的進一步提升仍面臨挑戰(zhàn)與難題。

　　三大痛點制約智慧工廠AGV應用發(fā)展

當前，工廠普遍都會使用不同種類的AGV，如牽引式AGV、叉車式AGV等，而各AGV品牌和廠家都不盡相同，導致其各自有一套調度系統(tǒng)。由此，AGV應用在實際業(yè)務中暴露共同的三大難題——AGV導航方式部署復雜、空間感知算法不足、混合品牌AGV無法統(tǒng)一調度。

　　●2D激光雷達導航方式部署復雜、成本高：當前業(yè)界主流AGV叉車的導航定位，主要依賴于2D激光雷達+反光板的定位技術，系統(tǒng)部署時需要在AGV叉車的預設行進路線沿途部署大量反光板，叉車通過感知與反光板的相對位置來進行導航定位，而反光板布設復雜、周期長，路線修改時反光板需要重新部署，且需要原廠人員上門服務，給用戶帶來額外的資金成本和時間成本。

　　激光反射板安裝需原廠人員操作

●空間感知算法需優(yōu)化，以實現(xiàn)自主避障：AGV叉車受限于當前的弱感知能力和算法（基于2D激光雷達或視覺傳感器），目前普遍不具備主動避障功能，在遇到障礙物時會持續(xù)等待，直到障礙物移走，影響物流效率。

　　●混合品牌AGV無法統(tǒng)一調度：同一企業(yè)內往往同時部署不同用途不同廠家的AGV，當遇到多任務混合作業(yè)時，經(jīng)常會出現(xiàn)運行沖突現(xiàn)象，嚴重影響作業(yè)效率，且給企業(yè)帶來生產(chǎn)損失。

　　華為創(chuàng)新算法助力智慧工廠AGV技術升級針對行業(yè)的上述痛點，華為基于多年來在數(shù)理基礎科學領域的研究積累，在3D高精建圖、導航避障、混合品牌AGV車調度等多個方面進行了創(chuàng)新突破，為AGV行業(yè)的整體能力提升提供了強有力的技術支撐。

　　●3D融合感知高精建圖實現(xiàn)自主導航：以3D SLAM技術為基礎，通過激光雷達融合IMU的緊耦合路線，進行運動狀態(tài)下高精建圖，并結合創(chuàng)新的LCD算法進行回環(huán)檢測和假陽場景的篩選，融合歷史的建圖信息，確保整個系統(tǒng)的極高建圖精度。同時，融合視覺信息，進行在線的視覺特征檢測，以持續(xù)增強回環(huán)檢測并增添運動約束等信息，可實現(xiàn)在幾何特征缺失的場景下，依然保持系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和準確性，從而支持機器人厘米級自主定位和導航。

　　●創(chuàng)新感知建模算法實現(xiàn)自主避障：依據(jù)障礙物3D感知信息（如深度圖、點云等）提取3維立體空間內的可通行區(qū)域，將機器人移動路線沿途的可通行空間建模為凸包幾何體，修剪凸包并將地面約束與高度約束施加于運動軌跡，從而實現(xiàn)對AGV 3D碰撞約束的凸化建模，結合AGV運動學/動力學約束和最小能量/最短時間目標，獲得最優(yōu)的避障軌跡規(guī)劃。

　　●多模融合算法解決多品牌AGV車并發(fā)沖突：根據(jù)上層任務管理系統(tǒng)下發(fā)的物流任務，實時查詢系統(tǒng)中的多車狀態(tài)及位置，利用元啟發(fā)式、機器學習、深度學習、精確求解等算法，綜合計算確定多車輛行進最佳線路及任務最優(yōu)選擇對象，并下發(fā)行動指令，徹底解決多車并發(fā)時的行駛停頓、堵塞、運動沖突等問題。

　　華為推出的創(chuàng)新算法已在實際行業(yè)場景得到應用。今年，華為聯(lián)合AGV合作伙伴，與福建某企業(yè)開展AGV系統(tǒng)聯(lián)合創(chuàng)新，實現(xiàn)了工廠內AGV自主導航避障，導航線路規(guī)劃改動周期從兩周降至1小時，綜合收益預計每年節(jié)約數(shù)百人月的人力成本，讓工廠內整個物流系統(tǒng)更加智能、高效。

　　華為為制造行業(yè)提供的多品牌AGV統(tǒng)一調度創(chuàng)新技術方案，正使能AGV產(chǎn)品智能化水平邁上新臺階，加速智慧物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，讓智慧工廠AGV應用更加精準、安全、智能。相信在華為與行業(yè)的持續(xù)深入合作共創(chuàng)下，將有更多企業(yè)“為智能所使能”，在數(shù)智技術的深度驅動中實現(xiàn)價值躍升。

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