撰文 | sya

在智能制造的背景下，越來越多的企業(yè)通過引進機器人解決人工作業(yè)效率低下或者人力資源短缺問題，產(chǎn)線物流無人化需求強勁。然而，目前采用機器人進行物流無人化的場景集中在“淺水區(qū)”，即平面物料轉運環(huán)節(jié)，真正需求量大的“深水區(qū)”剛需場景亟待突破。

面對市場的需求，未來機器人（VisionNav Robotics）推出年度力作、工業(yè)無人車輛新品——VNP20系列室內外平衡重無人叉車，解鎖最大規(guī)模核心剛需場景——外月臺貨車裝卸，實現(xiàn)工業(yè)無人車輛全場景應用。

作為一家工業(yè)無人車輛企業(yè)，未來機器人致力于用技術賦能工業(yè)車輛無人駕駛，推動物流節(jié)點內柔性無人化進程。五年來，未來機器人團隊基于近100個項目應用案例以及逾500個方案規(guī)劃的經(jīng)驗，深刻認識到，工業(yè)無人車輛大規(guī)模應用爆發(fā)的前提是解鎖外月臺貨車裝卸、高位貨架貨物存取、板貨堆疊、料籠堆疊等大規(guī)模剛需“深水區(qū)場景”。而“深水區(qū)場景”一般會出現(xiàn)在復雜多變的環(huán)境里，如人機混場、貨物亂放、貨物不標準、貨車類型多樣等。

技術實現(xiàn)

未來機器人認為，對于客戶而言，判定工業(yè)無人車輛是否真正可用（對人工叉車的完全替代）的唯一標準是其在復雜多變環(huán)境下的峰值工作效率是否與人工叉車可比擬。即在確保安全和穩(wěn)定性的前提下，“無人”的感知（信息獲取）和運動控制（動作執(zhí)行）能力要與“人工”無限接近。

如何實現(xiàn)對人工叉車的替代？未來機器人深刻認識到，光有理論的知識無法支撐技術的落地。為此，未來機器人開始了長達近3年的實踐探索。

2018年底，未來機器人啟動了VNP20系列產(chǎn)品的專項研發(fā)，用自主研發(fā)的3D激光+視覺感知技術、多軸實時運動規(guī)劃技術以及高精度視覺伺服控制技術，賦予了VNP20感知和運動控制能力。3.0m/s的最大運行速度、多軸聯(lián)動能力、貨叉末端精準操作的連貫程度，使其在復雜多變環(huán)境下的峰值工作效率與人工叉車可比擬。

▌3D激光+視覺感知、視覺伺服控制，為安全和效率把關

車頭方向：采用3D激光+視覺的感知方案，感知距離和視野得到大幅提升，確保100%安全的情況下，VNP20具備目前無人叉車最大行駛速度3.0m/s。同時，通過對障礙物目標的深度學習和分類，可實時判斷并進行自主繞障。

貨叉方向：使用3D激光+視覺對叉取目標及取放空間的觀測數(shù)據(jù)，對無人叉車Max 6自由度（6 DOF）進行實時動作優(yōu)化并將結果輸入到視覺伺服控制器中，實現(xiàn)多軸組合流暢運動，確保裝卸、取放、堆疊等貨叉末端操作精準、高效執(zhí)行。

▌標配多種屬具，以標準化車體解決行業(yè)非標問題

VNP20系列產(chǎn)品標配側移器、調距叉、多托盤搬運器、旋轉器、紙卷夾、卷管器等多種屬具，并為每類屬具配置了標準的控制模塊，滿足托盤、料籠、軟包、紙卷、周轉箱等不同行業(yè)不同形態(tài)物料的運輸。

▌更強的地面適應能力，應對外月臺、室外工況

VNP20裝載了450mm的高耐磨實心橡膠輪，實現(xiàn)13%最大坡度、50mm最大過溝寬度以及30mm最大過階高度的越障能力，輕松應對外月臺、室外等高速、高負載作業(yè)工況。

全場景覆蓋

那么，未來機器人VNP20產(chǎn)品的設計關鍵點有哪些？

據(jù)未來機器人產(chǎn)品總監(jiān)楊建輝介紹，團隊在開發(fā)VNP20系列產(chǎn)品過程中，重點關注產(chǎn)品在復雜多變環(huán)境的工作能力，包括應對光照變化的室外定位能力、三維環(huán)境感知能力、準確高效的視覺伺服控制能力，以及車體本身的防水防塵能力。

楊建輝表示：“外月臺貨車裝卸作業(yè)占節(jié)點物流內人工叉車作業(yè)量的50%以上，是VNP20設計的主要應用場景。由于場景的復雜度高，不僅貨車種類多樣、停車位置隨機，裝卸的物料也形態(tài)各異，這就要求我們的產(chǎn)品具備非常強的感知能力。同時，外月臺貨車裝卸是無人叉車全場景中對峰值工作效率要求最高的點，如何通過動作優(yōu)化和視覺伺服控制實現(xiàn)高效運動是另一個關鍵點。”

綜上所述，VNP20系列產(chǎn)品基于乘用車無人駕駛框架下的高性能軟硬件配置，突破以外月臺貨車裝卸為核心的工業(yè)無人車輛大規(guī)模剛需場景中存在的技術難題，為實現(xiàn)工業(yè)無人車輛全場景規(guī)模化應用打下堅實基礎。

目前，未來機器人已研發(fā)和生產(chǎn)多款無人叉車、無人牽引車產(chǎn)品，突破9.4米高位存取、2.0米窄通道存取、無人裝卸車、多層移動式料框堆疊等剛需場景需求，已廣泛應用于汽車制造、輪胎、食品、石油化工、電商物流、第三方物流、制藥等領域。