当今的许多现代化仓库都已采用自动导引车 (AGV) 和自主移动机器人 (AMR),与人工操作并行作业。当人员放置托盘并随后由车辆拾取时,精度直接决定了运行效率。在传统的刚性系统中,托盘必须被精确放置在指定区域内,任何偏差均会导致停机或人工返工。
作为驱动技术和自动化解决方案领域的国际领先企业,科尔摩根Kollmorgen致力于为全球AGV和AMR制造商提供综合性自动化平台,以确保内部物流中的安全高效运行。为了打造能够满足这种苛刻需求,Kollmorgen与ifm联手开发的解决方案展示了如何在内部物流中更灵活地处理托盘。3D相机负责捕捉托盘的位置和方向,而动态负载对接技术则确保AGV/AMR能够精准拾取托盘,即使在托盘放置位置出现偏差时也不例外。这直接提升了AGV/AMR在复杂环境下的作业能力与运行可靠性。
挑战
人机混合环境中的精度
人机混合环境中的常见问题领域涵盖从收货区卸货并将托盘转运至缓冲区的各个环节:理想的停车位置经常被占用,地面标识磨损,托盘角度与深度参差不齐,导致物料流转出现延误。与此同时,现代化仓库还面临着越来越大的压力:需要以可扩展的方式运营各类车型组成的车队,并且不影响流程的可靠性。因此需要探索一个解决方案弥补人工操作灵活性与车辆端精度要求之间的差距,既能预防运行故障,同时还能轻松集成到现有车辆架构中。

解决方案
采用ifm3D成像系统与
托盘检测系统(PDS)技术
答案在于Kollmorgen的“动态负载对接”技术与ifm成像系统及托盘检测系统(PDS)功能的完美融合。“动态负载对接”是一项主要应用于AGV/AMR的技术,旨在精准高效地拾取或放置货物,甚至是车辆或托盘仍在轻微移动时也不例外。

其核心是一款应用程序,能够精准识别摄像头视野中的托盘位置、朝向和尺寸。采用了具备PDS功能的ifm 3D成像系统,并将其融入‘动态负载对接’解决方案。运用后,在收货区域,工作人员将托盘放置在大致范围内即可,托盘可以有不同位置和角度。然后,AGV/AMR通过3D成像系统拍摄的图像来精准判定托盘的确切位置,并据此生成单独的行进轨迹,从而安全地拾取托盘。

该电子眼是ifm的PMD相机,该相机采用光飞行时间技术,可精准检测车辆前方的托盘。
ifm 3D成像系统
O3R多功能感知平台为AGV/AMR盘检测奠定了技术基础。集成的视频处理单元(VPU)可以对图像和传感器数据进行集中处理,支持多达六个2D/3D相机同步运行,从而实现全方位360°的环境检测。
该硬件运行专门开发的“托盘检测系统”(PDS)软件,能够高精度识别任意位置的所有标准托盘类型。强大的处理单元,并配套了最新款具有高环境光稳定性及高帧率的光飞行时间(ToF)成像仪,以确保在复杂光照和移动条件下仍能实现稳定、动态的物体检测。得益于标准化的Docker架构,以及对Python、C++、CUDA和ROS等通用开发环境的支持,该系统可灵活集成到现有的AGV控制器中。O3R平台实现了高效且安全的托盘检测,支持精准可靠地自主接近、定位与拾取托盘,为现代内部物流的自动化和效率提升提供了关键支撑。
O3R225

视频处理单元(VPU)
OVP812

● 可连接6个摄像头和其他传感器的接口用于高效的AGV控制
● 高帧率确保在托盘移动时快速、可靠地追踪
● 强大的视频处理单元,带预安装软件,可实现高效的AGV控制
● 用于自动叉车托盘检测(PDS)的软件包

基于O3R多功能感知平台的货物搬运将关注点从僵化的规则转向适应具体场景的可靠流程。其中灵活性的提升最为显著:托盘不再需要放置在固定区域,从而减少了返工,缩短了人员和车辆在混合作业区域内的周期时间。对操作人员而言,这意味着更少的拥堵和人工干预,以及更高的吞吐量,同时有效保障了安全性。除了这些工艺流程优势外,该解决方案的快速便捷安装也在实际应用中让人印象深刻,有利于在不同车队及不同站点快速推广。

软件算法利用3D成像系统生成的点云数据(右侧显示器)来计算最优行驶轨迹(左侧显示器)
科尔摩根Kollmorgen与#ifm 的联合解决方案完美融合了双方优势:坚固耐用的工业级相机传感器技术与先进的#AGV /#AMR 台,为希望提升内部物流可靠性、效率及其未来适应性的用户提供了一种实用方法:托盘可以灵活摆放,3D成像系统实时感知环境,车辆智能运行,从而持续保障物料的顺畅流动。