什么是AGV、AMR、IGV？移動機(jī)器人有哪些特點(diǎn)和分類、有何不同

配圖-工博士工業(yè)版移動協(xié)作機(jī)器人

工博士工業(yè)版移動協(xié)作機(jī)器人，是集成移動機(jī)器人和通用工業(yè)機(jī)器人兩項(xiàng)功能為一身的新型機(jī)器人，相較傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人更具柔性化。應(yīng)用于汽車、3C電子、半導(dǎo)體、醫(yī)療、日化品、機(jī)加工等行業(yè)的特定應(yīng)用場景，可執(zhí)行取件、巡檢等任務(wù)，滿足客戶的智能化升級需求。

一、什么是AGV、AMR、IGV、ART、AIGT、IMV？

自動導(dǎo)引運(yùn)輸車－－AGV（Automated Guided Vehicle）是指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置。

AGV即：Automated Guided Vehicle 簡稱AGV，當(dāng)前最常見的應(yīng)用如：AGV搬運(yùn)機(jī)器人或AGV小車，主要功用集中在自動物流搬轉(zhuǎn)運(yùn)，AGV搬運(yùn)機(jī)器人是通過特殊地標(biāo)導(dǎo)航自動將物品運(yùn)輸至指定地點(diǎn)，最常見的引導(dǎo)方式為磁條引導(dǎo)，激光引導(dǎo)，磁釘導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航。

AMR自主移動機(jī)器人，用于自動化倉儲中，機(jī)器人搬運(yùn)和揀選，包括入庫、揀貨、包裝到運(yùn)輸。從工廠車間的重復(fù)性工作到農(nóng)業(yè)、物流、酒店等領(lǐng)域的活動，自主移動機(jī)器人的使用正在改變業(yè)務(wù)的運(yùn)營方式。

倉庫、物流公司、農(nóng)業(yè)企業(yè)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)都在尋找新的創(chuàng)新方法來改進(jìn)運(yùn)營效率、提高速度、確保精度和增加安全性。許多人將目光投向自主移動機(jī)器人 (AMR) 以尋求幫助。

自主移動機(jī)器人是一種具有理解能力，并在其環(huán)境中獨(dú)立移動的機(jī)器人。AMR 不同于其前代產(chǎn)品自動導(dǎo)航車輛 (AGV)，后者依賴于軌道或預(yù)定義路線，并且通常需要操作員監(jiān)督。

AMR 使用一組復(fù)雜的傳感器、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來計(jì)算路徑規(guī)劃，以理解環(huán)境并在其中導(dǎo)航，不受有線電源的限制。由于 AMR 配備了攝像頭和傳感器，如果它們在環(huán)境中導(dǎo)航時遇到意外障礙，例如掉落的箱子或人群，它們將利用避撞等導(dǎo)航技術(shù)來減速、停止或重新規(guī)劃路線繞過障礙物，然后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。

智能導(dǎo)引運(yùn)輸車是輛應(yīng)用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的無人駕駛IGV車。IGV載著集裝箱，以25—30公里的時速穿梭在堆場與碼頭泊位之間，高效且精準(zhǔn)。

ART（Artificial Intelligence Robot of Transportation）人工智能運(yùn)輸機(jī)器人，車身采用了激光、視覺、毫米波、機(jī)械防撞四重安全防護(hù)，配備了一套智能可視化管理系統(tǒng)，具有三維可視化界面、遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測功能、維保動態(tài)管理等功能，可輕松實(shí)現(xiàn)高效、便捷的全壽命周期管理。

AIGT（AI Guided Transporter）無人駕駛集裝箱運(yùn)輸車，由“車架總成、柜體總成、底盤總成、電器總成、動力系統(tǒng)、外飾總成”六大系統(tǒng)組成，采用衛(wèi)星導(dǎo)航定位、激光雷達(dá)SLAM、視覺SLAM等多傳感器融合定位技術(shù)，可實(shí)時構(gòu)建地圖并多車協(xié)同共享環(huán)境信息的融合定位方法，不但節(jié)省成本、提高效率而且更加安全。

IMV（Intelligent Mobile Vehicle）智能移動運(yùn)輸平板車，采用車云端相結(jié)合的方式，無需全部依賴云端調(diào)度，消除了全依賴云端下的資源調(diào)配、數(shù)據(jù)及時性、系統(tǒng)穩(wěn)定性的斷點(diǎn)問題，實(shí)現(xiàn)端到端無人化高效作業(yè)。真正解決了傳統(tǒng)混行碼頭作業(yè)場景中，無法自主避障停障和穩(wěn)定安全運(yùn)行作業(yè)的兩大痛點(diǎn)。

二、IGV是什么？跟AGV有什么關(guān)系？

IGV是“Intelligent Guided Vehicle”的縮寫，即智慧型引導(dǎo)運(yùn)輸車。和AGV相比較，IGV柔性化程度更高，無需借助任何標(biāo)記物行駛；并且路徑靈活多變，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求靈活調(diào)度，規(guī)劃簡單，滿足絕大工廠的使用需求。相比AGV，IGV適合對柔性化要求更高的應(yīng)用場景，例如3C電子制造等行業(yè)，但相對而言價格也較高。

1953年第一臺AGV問世，被定義為在工業(yè)物流領(lǐng)域解決無人搬運(yùn)運(yùn)輸問題的車輛，但早期AGV的定義僅僅是我們字面上理解的“沿著地上鋪設(shè)的導(dǎo)引線移動的運(yùn)輸車”。

因?yàn)?0世紀(jì)移動機(jī)器人技術(shù)不發(fā)達(dá)，AGV行業(yè)經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，市面上的AGV都還是在導(dǎo)引技術(shù)里面迭代升級。

隨著移動機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，為了去掉地面上的實(shí)體導(dǎo)引線，出現(xiàn)了激光導(dǎo)航技術(shù)，通過高位反光板和定位激光雷達(dá)解決AGV精準(zhǔn)定位的問題，然后用軟件里面的虛擬導(dǎo)引線替代了地面上的實(shí)物導(dǎo)引線，這類技術(shù)的AGV被稱為LGV（Laser Guided Vehicle），目前大部分無人叉車都是LGV。

三、AGV的特點(diǎn)和分類有哪些？與AMR有何不同

AGV(Automated Guided Vehicles)自動導(dǎo)引運(yùn)輸車又名無人搬運(yùn)車、自動導(dǎo)航車、激光導(dǎo)航車。指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)航裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)航路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。

工業(yè)應(yīng)用中不需要駕駛員的搬運(yùn)車，以可充電的蓄電池為其動力來源。一般可通過電腦來控制其行進(jìn)路徑以及行為，或利用電磁軌道(electromagnetic path-following system)來設(shè)立其行進(jìn)路徑，電磁軌道黏貼于地板上，無人搬運(yùn)車則依靠電磁軌道所帶來的訊息進(jìn)行移動與動作。

AGV的特點(diǎn)

AGV的顯著特點(diǎn)的是無人駕駛，AGV上裝備有自動導(dǎo)向系統(tǒng)，可以保障系統(tǒng)在不需要人工引航的情況下就能夠沿預(yù)定的路線自動行駛，將貨物或物料自動從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地。AGV的另一個特點(diǎn)是柔性好，自動化程度高和智能化水平高，AGV的行駛路徑可以根據(jù)倉儲貨位要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活改變，并且運(yùn)行路徑改變的費(fèi)用與傳統(tǒng)的輸送帶和剛性的傳送線相比非常低廉。AGV一般配備有裝卸機(jī)構(gòu)，可以與其他物流設(shè)備自動接口，實(shí)現(xiàn)貨物和物料裝卸與搬運(yùn)全過程自動化。此外，AGV還具有清潔生產(chǎn)的特點(diǎn)，AGV依靠自帶的蓄電池提供動力，運(yùn)行過程中無噪聲、無污染，可以應(yīng)用在許多要求工作環(huán)境清潔的場所。

AGV的分類

1、電磁感應(yīng)引導(dǎo)式AGV

電磁感應(yīng)式引導(dǎo)一般是在地面上，沿預(yù)先設(shè)定的行駛路徑埋設(shè)電線，當(dāng)高頻電流流經(jīng)導(dǎo)線時，導(dǎo)線周圍產(chǎn)生電磁場，AGV上左右對稱安裝有兩個電磁感應(yīng)器，它們所接收的電磁信號的強(qiáng)度差異可以反映AGV偏離路徑的程度。AGV的自動控制系統(tǒng)根據(jù)這種偏差來控制車輛的轉(zhuǎn)向，連續(xù)的動態(tài)閉環(huán)控制能夠保證AGV對設(shè)定路徑的穩(wěn)定自動跟蹤。這種電磁感應(yīng)引導(dǎo)式導(dǎo)航方法在絕大多數(shù)商業(yè)化的AGVS上使用，尤其是適用于大中型的AGV。

2、激光引導(dǎo)式AGV

該種AGV上安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器，在運(yùn)行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標(biāo)志，AGV依靠激光掃描器發(fā)射激光束，然后接受由四周定位標(biāo)志反射回的激光束，車載計(jì)算機(jī)計(jì)算出車輛當(dāng)前的位置以及運(yùn)動的方向，通過和內(nèi)置的數(shù)字地圖進(jìn)行對比來校正方位，從而實(shí)現(xiàn)自動搬運(yùn)。

該種AGV的應(yīng)用越來越普遍。并且依據(jù)同樣的引導(dǎo)原理，若將激光掃描器更換為紅外發(fā)射器、或超聲波發(fā)射器，則激光引導(dǎo)式AGV可以變?yōu)榧t外引導(dǎo)式AGV和超聲波引導(dǎo)式AGV。

3、視覺引導(dǎo)式AGV

視覺引導(dǎo)式AGV是正在快速發(fā)展和成熟的AGV，該種AGV上裝有CCD攝像機(jī)和傳感器，在車載計(jì)算機(jī)中設(shè)置有AGV欲行駛路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)據(jù)庫。AGV行駛過程中，攝像機(jī)動態(tài)獲取車輛周圍環(huán)境圖像信息并與圖像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，從而確定當(dāng)前位置并對下一步行駛做出決策。

這種AGV由于不要求人為設(shè)置任何物理路徑，因此在理論上具有最佳的引導(dǎo)柔性，隨著計(jì)算機(jī)圖像采集、儲存和處理技術(shù)的飛速發(fā)展，該種AGV的實(shí)用性越來越強(qiáng)。

此外，還有鐵磁陀螺慣性引導(dǎo)式AGV、光學(xué)引導(dǎo)式AGV等多種形式的AGV。

AMR是AGV的升級版

AMR（Autonomous Mobile Robot）意即“自主移動機(jī)器人”，AMR可利用軟件對工廠內(nèi)部繪制地圖或提前導(dǎo)入工廠建筑物圖紙實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。該項(xiàng)功能相當(dāng)于一輛裝載有 GPS 以及一套預(yù)裝地圖的汽車。當(dāng)汽車設(shè)置人們的住處和工作地址后，便能根據(jù)地圖上的位置生成最便捷的路徑。

AMR與AGV類似，簡單來說，AMR是AGV的升級版，但它無需借助磁條、導(dǎo)軌、二維碼等外部基礎(chǔ)設(shè)施。AMR可以細(xì)分成兩類：一類基于機(jī)器人集群管理，一類基于訂單撿取優(yōu)化。

四、AGV和AMR的區(qū)別

AGV和AMR兩者都可以實(shí)現(xiàn)物料運(yùn)輸，但其相似性也僅止步于此，AMR和AGV的區(qū)別在于，前者本身具備強(qiáng)大的計(jì)算能力，它可以通過傳感器感知周圍環(huán)境并作出相應(yīng)的決策；而后者只是一個大型的執(zhí)行器，一舉一動都依賴于中央控制系統(tǒng)的調(diào)度。

①路徑規(guī)劃區(qū)別

AGV對于復(fù)雜、繁瑣、智能的指令無法進(jìn)行，設(shè)備更新時容易出現(xiàn)中斷情況，且在運(yùn)輸過程中一旦遇到障礙物，只能停止運(yùn)作。AMR的靈敏性更高，可智能篩選出到達(dá)目的地最有效的途徑，輕易繞開障礙物、自動跨層運(yùn)輸，高效安全地完成工作，優(yōu)化生產(chǎn)力。

②應(yīng)用場景區(qū)別

AGV在此應(yīng)用實(shí)現(xiàn)中則顯得比較單一，僅限于遵循一條固定安裝于地面上的工廠固定路線；如需改變路線，則需要重新進(jìn)行設(shè)置規(guī)劃和地面布局，造成生產(chǎn)中斷等效益影響。AMR 僅需簡單的軟件調(diào)整即可變更任務(wù)，能滿足于不斷變化的環(huán)境、生產(chǎn)要求和任務(wù)執(zhí)行的優(yōu)先級設(shè)置。

③環(huán)境要求區(qū)別

中國的倉庫基礎(chǔ)條件一般比較差，地面沉降嚴(yán)重，而且不平坦，甚至有裂縫。AGV無法適應(yīng)這種環(huán)境，但AMR可以，即改即用的性能特點(diǎn)使企業(yè)能夠完全操控機(jī)器人及其功能。

④投入成本區(qū)別

更強(qiáng)大的功能，產(chǎn)品單機(jī)的售價也會更高，不過AMR無需進(jìn)行廠內(nèi)改造，總體成本會得到更好控制。

移動機(jī)器人（Robot）是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。

移動機(jī)器人除用于宇宙探測、海洋開發(fā)和原子能等領(lǐng)域外，在工廠自動化、建筑、采礦、排險、軍事、服務(wù)、農(nóng)業(yè)等方面也有廣泛的應(yīng)用前景�？偣卜譃�4大應(yīng)用范圍、工業(yè)機(jī)器人、探索機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、軍事機(jī)器人。