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工厂里的机器人,如何做到自动驾驶和零半径转弯?

  数量自动驾驶的电动工程车取代人类驾驶的叉车,先是把零件运送到每个工位,等那里的机械臂以瑜伽式的灵活度快速、准确的完成焊接、铆接、安装零部件等工作后,无人车再把半成品或者完成品送往下一道工序。

  “无论是我们的 OmniMove 移动型机器人还是移动平台,都使用麦克纳姆轮(Mecanum Wheel)设计。“罗伯特说,“它两侧是各有一片转盘,构成轮毂。中间是斜置的纺锤状辊子(roller)。”

  在车间内的一处技术展示中心,库卡的工作人员向《好奇心日报》介绍其中一种叫 OmniMove 的运输设备。

工厂里的机器人,如何做到自动驾驶和零半径转弯?
采用麦克纳姆轮的库卡 OmniMove 可移动机器平台

  麦克纳姆轮是瑞典麦克纳姆公司的专利,是万向轮的一种实现方式。其轮毂轴与辊子转轴呈 45 度角,可以左斜或者右斜放置。理论上,这个夹角可以是任意值,根据不同的夹角可以制作出不同的轮子,45 度是最常用的一种。它们通常以四个为一组使用,左斜和右斜轮成对使用、反向布置。

  根据电机驱动方向不同,它们可以实现六种行进方向:

工厂里的机器人,如何做到自动驾驶和零半径转弯?
小的红色箭头是轮子的滚动方向;大箭头和环状箭头是机器车的前进方向

  OmniMove 移动机器平台标准版安装了 2 枚 270 度激光雷达和其他一些传感器,用来扫描、生成所在区域的地图(MastetMap),然后工作人员利用 Sunrise 软件在地图中标记出行进节点和路线并将其转换成地图上的 X、Y 轴坐标信息,连同行进姿态、速度等信息发给移动机器人,从而使机器人完成自动驾驶,不需要地上画引导线。

  “但我们也给 OmniMove 准备了操纵杆,客户可以根据实际情况选择手动或自动驾驶。”罗伯特说。

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正在绘制地图的小型 OmniMove

工厂里的机器人,如何做到自动驾驶和零半径转弯?

  类似的自动化车间遍布库卡在欧洲、美洲、亚洲的多家工厂。同时其工业自动化解决方案和机器人(车)产品出现在全球多家公司,比如空中客车、西门子、亚马逊(仓储)、三星等。

  四个轮子的 OmniMove 是库卡量产车型,适用于仓储物流。而一些大型工业车间,比如空客在汉堡的 A380 组装工厂,会选择定制产品。它们的使用的 Omnimove 有 12 组麦克纳姆轮,负载达到 90 吨。

  目前这种产品用于消费领域的可能性还是不大,全向平移的操作方式对于普通人来说不好驾驭,而且对场地要求比较高,地面要干净、不能太光滑、但也不能有坡度。今后改进这些问题再用于无人汽车是个不错的选择,万向轮适合应用于全自动操作的场景,可以缩短转弯半径。

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