AHTE 2021

上海国际工业装配与传输技术展览会

2021年7月7-10日 上海新国际博览中心 E1, E2, E3, E4馆

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今天是2020年09月19日,距离开幕还有 290 天   |  AMTS & AHTE 重庆站

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AHTE 2019全新起航 2019.7.3-6 上海新国际博览中心E1-E3馆,敬请期待!

与时俱进,5G+移动机器人风起时

2020年09月11日


无论是智能制造、数字化工厂、新基建、工业互联网,5G技术都是其中不可或缺的一部分。它不仅让网络无边界,更让数据无边界,5G+AGV将在智能新时代迎来更广阔的市场

5G+移动机器人风起时

据相关数据显示,预计到2024年,中国2000强制造企业中有25%的企业将使用5G技术来提高机器人应用能力。在AGV行业,我们已经能看到不少厂商已经在积极布局5G AGV应用项目,其中新松、昆船、今天国际等在2019年就已经开始布局5G业务,此外极智嘉、快仓、灵动科技、国自、杭叉智能、嘉腾、斯坦德、海康机器人、迦智科技等数十家移动机器人企业都已经先后入局,可以预见的是5G+移动机器人将开启全新应用模式,并推动智能化转型的进程,同时有望重塑移动机器人市场的新格局。


 
5G+AGV的应用趋势首要集中在两方面,一是利用5G大带宽、低时延优势对现有的AGV调度系统在调度数量、数据处理进行革新二则是对AGV导航算法的优化,将部分借助边缘计算的算法优化分析上传至算力更强大的云端处理

首先我们先来谈一下5G在调度系统上的应用。为能满足生产环境下机器人互联和远程交互应用需求,许多终端企业开始采用5G独立组网调度,利用5G网络将机器人无缝连接,进一步打通设计、采购、仓储、物流等环节,使生产更加扁平化、定制化、智能化实现数据共享、敏捷互联、应用云化、智慧决策,应用在工业控制、物流追踪、工业AR、柔性制造等机器人应用场景


 
具体到AGV的调度上,采用5G+云化技术实现异地设备间的通讯,同时利用5G大连接、低时延的特性,将单AP设备连接数从几十台增加到5G环境下的上千台,AP间切换的时间从可百毫秒锐减到毫秒级。

在移动机器人设备上,为配合终端厂商的需求,移动机器人厂商中一些企业已经研发出5G系列AGV设备产品,并在自己的物流园内完成产品测试。无论是叉车AGV厂商杭叉智能、仓储机器人快仓、集成商今天国际还是老牌国企昆船智能、新松都已经入局AGV+5G调度系统与设备的研发。据悉,昆船6月已经在物流园区部署5G室内外一张网的端到端解决方案,包括5G核心网、承载网、无线接入网和5G智能终端以及5G全系列设备。

不过,目前市场上的移动机器人控制器,暂不支持直接使用5G技术,都需要采用通讯转换的方式进行,需要集成或者连接其他厂商提供的5G模组,例如华为的CPE,标准的5G终端模块、适配器等等。如昆船公司的5G版标准叉车AGV,采用5G CPE和基于华为MH5000模组的5G工业智能网关,以此来满足5G智慧物流先进装备全业务应用部署的需要。今天国际在2019年完成的科技园5G网络覆盖进行的也是“5G CPE+AGV”测试。


 
其次,是AGV上算法的优化。算法的优化主要体现在两个方面。一方面是导航模块的升级。在激光雷达上,华为已经着手利用5G开发激光雷达和毫米波雷达。华为智能汽车解决方案BU总裁王军表示,用更高级的5G技术来制造毫米波雷达,进而大幅提升毫米波雷达的性能,甚至让其达到32线激光雷达的性能,而价格又远低于激光雷达。

视觉导航与5G的结合同样值得期待。此外,VSLAM深度相机图像实时上传到云端,需要近百Mbps 的上行大带宽。具体在运行过程中,视觉导航一般要求至少每 100ms 周期必须刷新上传一次视觉帧以及下发位置信息,以防碰撞。上传和下发的时延要控制在 20ms 以内。以便给云端的图像处理和位置计算留出宽裕的时间。5G技术能够更好的将AGV本地摄像头数据上传,在云上进行计算处理,从而消除在每个AGV本地部署激光雷达、工控机 \GPU、购买算法license的大量硬件、软件成本。据悉,视觉导航AMR企业灵动科技已与华为、中移动等协作,推出了全球首台5G版V-AMR。

另一方面是运维系统的数据收集5G使边缘计算和服务计算之间的联通成为可能,从而改变机器人算法架构,使得服务器的计算能力会让机器人进行无缝升级和自动化,用户可以通过手机、电脑、平板,安装APP的形式,实时监控远程移动机器人。如今天国际便尝试了利用5G网络提供的高带宽、低时延特性,将VR技术应用于移动机器人的远程运维。 一些AGV本体的供应商也正研发对接5G的设备方案,柏壹科技表示,在充电技术上,无线充电设备结合5G可以及时反应能源系统的工作情况,做到无人化运维。


融合尚在初期阶段

不过目前移动机器人与5G的融合整体仍然处于试水阶段,一方面移动机器人融合5G的落地其实也面临着诸多制约因素,需要不断迭代升级才能从民用走向要求更高的制造业。

单从技术层面来说,目前,5G网络的信号覆盖区域有限。只有基于5G的重要特性,也就是高流量密度和高峰值速率,才能满足5G和移动机器人结合落地。为满足这些技术要求,5G采用了超密集组网的架构,这就必然要求基站的部署密度必须提升。另外,由于5G信号的穿透性不足,在室内还需要布设大量的室分基站。

其次,本地组网异常繁琐。移动机器人在实际使用时,管理服务器必须要能够准确的访问到各个移动机器人,这就要求在进行5G组网时,服务器必须与移动机器人建立起直接的连接,需要运营商在后台分配各个终端地址的时候,进行各个小型网络的划分。但是在实际操作时,却面临着很多实际的问题,例如工作流程的划分,SIM卡地址绑定,边缘计算服务器的搭建等等,都造成了5G本地组网的不便。

另一方面是考虑到投入成本,大多数用户端对AGV+5G的需求还不强烈,现有的工业WIFI能够满足他们对通信网络的要求。不论是采用何种组网形式,目前的5G技术相对于原有通讯技术,成本都要大幅提升,一方面是一次性投入的设备成本,另一方面就是大量的使用成本,5G的流量费用目前仍居高不下,使用时需要大量的费用花销,此外,目前可以看到的5G建设趋势是,基础设施铺得开,终端设备还比较少。

当前,AGV+5G的融合还只是初步阶段,大多数企业乘5G浪潮只是作为一个战略上的谋篇布局,真正落实的层面尚有非常大的潜在想象空间。然而技术的进步往往为一个产业带来的是我们目前难以想象的发展,三四年前的4G时代,有多少人能想到现在手机支付与短视频产业的崛起。或许随着技术的不断迭代,5G将为移动机器人产业带来的机遇与变革,将颠覆我们的想象

为更好地推动智能产线物流汽车、电子、医疗器械制造和食品包装领域的应用,AHTE 2021-智能产线物流工程展区聚焦多行业的智能物流解决方案,为智能产线物流技术提供商、系统集成商和生产厂商搭建高效的技术及商务交流平台,促进创新的产线物流技术及理念在工业领域的应用。

 
文字、图片源自:移动机器人产业联盟

展会预告:
AMTS & AHTE 重庆站 2020.10.14-16,重庆
AHTE 上海站 2021.7.7-10,上海
AHTE 华南站 2021.8,深圳
 
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