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专访联盟专家—济南大学艾长胜:解读学院派AGV创企的市场化之路

发布时间: 2020-08-04 09:08:10 来源:移动机器人产业联盟

核心提示:

8月1日,由中国移动机器人产业(AGV)产业联盟牵头组织制定的五项团体标准正式开始实施,联盟专家、标委会委员艾长胜教授在此次标准制定过程中从学术届的角度给出了中肯建议。在联盟标准推向市场之际,新战略机器人全媒体特别采访了艾长胜教授,倾听了他对行业的看法以及标准制定的意义。

/新战略机器人全媒体 彭晴

人物介绍

 

艾长胜,济南大学机械电子工程系,工学博士,教授,研究生导师;美国Prairie View A&M大学客座教授;兼任济南大学泉城学院工学院院长;济大博阳搬运机器人研究所所长。主要从事测试计量技术及仪器、嵌入式计算机测控系统研发、机器人技术应用领域的教学与科研工作。主持完成省部级课题及企业委托科研项目20余项,发表文100余篇,专利成果30余项。

8月1日,由中国移动机器人产业(AGV)产业联盟牵头组织制定的五项团体标准正式开始实施,联盟专家、标委会委员艾长胜教授在此次标准制定过程中从学术届的角度给出了中肯建议。在联盟标准推向市场之际,新战略机器人全媒体特别采访了艾长胜教授,倾听了他对行业的看法以及标准制定的意义。

兼顾多样需求——团体标准制定的难点

在谈及标准制定时,艾长胜表示“由于AGV产品的多样性需求,面向不同的行业场景需要定制化设计,同时行业发展并不均衡,有AGV的几大骨干企业,也有初创型企业,再加上AGV技术的复合型(机型、载重-驱动-导航-移载)、时变性(需求及技术发展快)等特点,要想同时兼顾多方面的需求,制定出符合行业实际情况又能规范和指导行业发展的标准是有一定难度的。

尽管团体标准的制定并不容易,但是艾长胜认为标准的成功出台对于行业来说意义匪浅,标准对行业发展具有规范、指导、引领作用,对主机厂和供应商来讲,有利于行业产业链发展,接口标准化、功能模块化、分工专业化,有利于规模化生产,降低成本,提高产品质量和服务水平。对用户来讲,有利于产品选型、使用、维护。从技术开发的角度看,系统完备的行业标准,便于行业技术人员交流、合作、提高。”艾长胜表示,统一的术语、通用技术条件、设计通则、安全规范及检测规范五项标准出台,为行业企业提供了全面的技术支撑,而联盟在宣贯标准、执行标准、认证标准中,将发挥重要作用。

多传感器融合+人工智能——AGV技术发展趋势

艾长胜认为,标准的出台将会促进行业更加良性的发展,而作为高校教授,站在学术角度,艾长胜对当前AGV技术发展现状和未来趋势也做了一些解读。

他认为,当前国内AGV骨干企业已从技术引进消化吸收阶段进入自主研发创新发展阶段,一些新兴企业的产品技术也形成一定的优势特色。“从传统主流的磁带导航、磁钉导航方式,拓展到激光有反定位导航、SLAM自然导航、高精度GNSS导航,定位导航技术方法在一定程度上决定了AGV技术的应用水平。”

艾长胜表示,从无人驾驶技术角度来看,AGV是一种非道路低速无人驾驶车辆,包括感知、决策与执行三部分,需要解决车在哪里(定位)、到哪去(路径规划)、怎么去(运动控制)的问题,而定位是AGV导航控制的基础,定位方式上可分为三类。第一类,基站定位,利用全球导航卫星系统GNSS、超宽带UWB获得移动站的位置和方位;第二类,航迹推算,依靠惯性导航INS定位,根据上一时刻的位姿推断当前的位姿;第三类是环境特征匹配,基于Lidar、Camera的定位,用观测到的特征与地图进行匹配,得到当前的位姿。

事实上,每种定位方法各有优缺点,通过多源传感器融合取长补短是发展之路。基于RTK的高精度卫星导航定位GNSS 与惯性导航系统INS深度组合,可实时提供厘米级精度定位,室内外融合定位算法可满足复杂环境下AGV作业要求,多元融合定位可以与高精地图配合得到精确定位,还可以通过边缘计算、5G通讯和云服务动态更新管理环境地图,提高AGV的环境适应性和稳定可靠性。”

未来除了多传感器融合趋势,艾长胜还认为人工智能AI技术将为AGV动态调度管理、实时路径规划、轨迹跟踪驾驶带来新的创新方法。而AGV底盘的动力、转向、制动及辅助功能单元的线控化(CAN、LIN、FlexRay等),将便于模块化、标准化,可简化布线提高系统的可靠性和易维护性。 

产学研合作——有助于初创企业市场化落地

技术发展之外,艾长胜还提到了他对目前AGV应用领域拓展的看法,“当前AGV的应用以室内应用为主,室外场景、大型重载等应用领域需要拓展,搬运、装配、巡检、服务作业等细分市场还需要深度开发,工业机器人+移动机器人AGV的复合型机器人,农业、牧业AGV机器人的蓝海市场有待开发。

而针对农业、牧业AGV应用蓝海,艾长胜所在的济南大学测控技术研究所团队在山东省农机局的资助下,开发了履带式和轮式两种农用植保AGV,采用GPS全局路径规划与垄行激光导引相结合,用于果园打药施肥,实现人药隔离自主作业。据艾长胜介绍,济南大学测控技术研究所团队在相关开展AGV技术方向研究已近十年,在机电一体化技术应用开发及机器人研究方面形成了专业特色和一定的技术优势,且成果丰硕。

针对机器人驱动系统、AGV定位导航技术、路径规划、运动控制、基于CPS网络结构的调度管理等方面我们开展了大量的研究工作。目前已经为企业开发了“基于CAN总线的磁导惯导一体化AGV开发平台”、“焊机自动搬运AGV及仓库管理系统”、“基于多轴运动控制器的全向移动搬运机器人平台”、“双激光全景建图定位重载AGV控制系统” 、户外环境“高精度GNSS差分定位导航系统”、室内外环境下“组合导航双桥双转向重载AGV控制”、基于MQTT构建物联网 OpenTCS调度管理系统等。”

事实上,高校的科技成果一直都是AGV行业创新发展的重要推进力之一,近几年行业也出现了不少高校孵化的AGV创业公司,而高校出身的创企如何找到适合自身的市场化之路,艾长胜也谈了谈他的看法。

“我认为,科技成果转化,要经过市场定位、研发、设计、生产、销售、服务等环节,需要有人、财、物的基础,学院派AGV创企在人才技术方面具有一定的优势,是产品的核心竞争力,在产业化市场化过程中,需要通过合作创造落地条件,例如济南大学的校企合作项目主要有3种形式,合作开发、委托开发、以及技术转让,产学研合作,可以优势互补,不失为初创企业探索的一种方式。

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