定位導(dǎo)航，作為無(wú)人叉車必不可少的技能之一，具有較大的研究意義，其定位導(dǎo)航方式也有許多種，例如傳統(tǒng)的定位導(dǎo)航方法，需要人工設(shè)置路標(biāo)，無(wú)法避免地需要對(duì)既有車間進(jìn)行改造，車間改造成本與時(shí)間成本居高不下，因此，基于SLAM技術(shù)的自然導(dǎo)航方式，因其不需要安裝標(biāo)記及改造車間，提升了車間的柔性化及設(shè)備的可移植性，廣受市場(chǎng)青睞。
如何實(shí)現(xiàn)自然導(dǎo)航
其實(shí)非常簡(jiǎn)單，只需讓裝有環(huán)境感知傳感器的無(wú)人叉車在環(huán)境中的某一位置出發(fā)，它一邊移動(dòng)便能借助傳感器獲取的感知信息進(jìn)行自定位，同時(shí)建立一個(gè)連續(xù)的環(huán)境地圖，在這個(gè)地圖的基礎(chǔ)上，無(wú)人叉車便能實(shí)現(xiàn)精確定位與路徑規(guī)劃。
自然導(dǎo)航有何優(yōu)勢(shì)
1. 無(wú)需調(diào)整基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)需人工添加標(biāo)記。采用自然導(dǎo)航的無(wú)人叉車，無(wú)需再環(huán)境中安裝其他輔助定位設(shè)施，無(wú)人叉車基于現(xiàn)有環(huán)境進(jìn)行SLAM并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航，大幅提升了工程實(shí)施的效率，具有更高的便捷性、靈活性，應(yīng)用成本低，應(yīng)用周期短。
2. 系統(tǒng)柔性高。應(yīng)用自然導(dǎo)航方式的無(wú)人叉車，可以移除所有用于控制自動(dòng)導(dǎo)引車行駛路線的界限，后期進(jìn)行路徑規(guī)劃將更靈活。環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，更容易擴(kuò)展無(wú)人叉車系統(tǒng)的應(yīng)用方案。
3. 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：在AGV中采用自然導(dǎo)航，使其能夠適用于未知的非結(jié)構(gòu)性環(huán)境中，同時(shí)在一些難以進(jìn)行人工添加航標(biāo)的環(huán)境，如室外環(huán)境中更易于實(shí)現(xiàn)，擁有更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。
自然導(dǎo)航發(fā)展現(xiàn)狀
隨著多年的研究，自然導(dǎo)航技術(shù)日益完善，并將理論研究成果應(yīng)用于機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用中。例如澳大利亞悉尼大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研制出使用自然導(dǎo)航的越野車，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的數(shù)據(jù)采集;德國(guó)的科爾摩根團(tuán)隊(duì)在NDC8 系統(tǒng)提出使用自然導(dǎo)航技術(shù)，已成功應(yīng)用于阿拉乳品公司及其他的工業(yè)領(lǐng)域的物流場(chǎng)景中。不止國(guó)外，國(guó)內(nèi)也不乏佼佼者，例如杭州國(guó)辰機(jī)器人科技有限公司的無(wú)人叉車，從眾多概念產(chǎn)品中脫穎而出，使用自然導(dǎo)航可實(shí)現(xiàn)車間自主搬運(yùn)作業(yè)，完成產(chǎn)品落地與產(chǎn)業(yè)化部署;新松機(jī)器人將其應(yīng)用于服務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)智能送餐、引領(lǐng)講解等功能。當(dāng)然，自然導(dǎo)航應(yīng)用的行業(yè)場(chǎng)景仍有許多，雖然與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)的研究仍然主要集中在對(duì)國(guó)外已有研究成果的復(fù)現(xiàn)上，理論研究多于實(shí)際應(yīng)用，但在未來(lái)，例如前述公司，將會(huì)進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域，將成功案例復(fù)制到更多場(chǎng)景中去。
需要克服的技術(shù)難點(diǎn)
1. SLAM算法復(fù)雜度。在自主定位過(guò)程中有著許多的不確定性，雖然目前也有各種用于解決SLAM中不確定性問(wèn)題的算法，但總的來(lái)說(shuō)，對(duì)人員技術(shù)水平、實(shí)操經(jīng)驗(yàn)等要求較高。
2. 二維到三維的跨越。目前基于SLAM實(shí)現(xiàn)的自然導(dǎo)航是在二維平面模式下進(jìn)行定位和建圖，若要實(shí)現(xiàn)三維空間的高度智能化，需要更大程度上的理解環(huán)境信息，還有很長(zhǎng)一段路要走。
總結(jié)
自然導(dǎo)航作為一種實(shí)現(xiàn)無(wú)人叉車自主定位與導(dǎo)航的先進(jìn)解決方案，改變了傳統(tǒng)導(dǎo)航方式對(duì)地標(biāo)的依賴，實(shí)現(xiàn)真正意義上的全自動(dòng)化無(wú)人搬運(yùn)，且其擁有著成本低、靈活性高、環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)，雖然仍存在難點(diǎn)需要克服，但不乏成功經(jīng)驗(yàn)，眾多企業(yè)已為物流倉(cāng)儲(chǔ)、汽車制造、煙草化工等領(lǐng)域搬運(yùn)、堆垛等提供了可視化解決方案，未來(lái)可期!