在面向多样性复杂的行业应用场景时,我们期待什么样的机器人解决方案来快速解决用户痛点?是工业机器人、复合机器人还是人形机器人?或者更加灵活的形态?这些机器人是要更轻便灵活、更长续航、更模块化、更智能,亦或是更敏捷的开发效率?

在不断探索机器人前沿科技的过程中,松灵机器人认为,“通用”(Universal)或许才是机器人作业的基本要素。

4月18日,机器人大讲堂注意到,松灵为行业应用场景带来了全新的量产级工业机器人底盘—Universal Mobile Robot(简称“UMR”),希望凭借全新的技术创新及革命性的导航系统,重塑通用机器人开发平台工具理念。

项目需求下诞生的新产品

为什么需要行业级通用机器人底盘?中国项目多样化、标准化程度不高是关键原因。

松灵机器人在长期的探索与客户合作中发现,面临具体应用场景时,传统机器人方案研发往往需要从场景剖析开始,很容易被动陷入无止境的项目评估中,整体周期非常长。

因为企业既需要采购合适的机器人平台,也需要考虑合适的传感器或导航方案,这就存在集成难度大、通用性差等通点问题,大多时候企业在与各供应商沟通选型及协调开发进度中艰难前行。

同时,户外机器场景面临市场需求分散、场景无法聚焦、用户基数不足等特点,也使得集成企业难以进行标准化,服务成本高昂,市场和客户培育成本高,研发周期长,对前端营销人员要求高且前期投入存在较大不确定性。

松灵机器人基于上述行业现状进行深入剖析解构,尝试直击“Universal”这一能力,开发出了UMR全场景移动机器人平台。

UMR中的U即是松灵机器人量产级工业机器人底盘的核心理念,UMR作为解决上述行业痛点的诚意之作,其基于松灵Ranger 系列四驱四转的基础架构,在Ranger系列工业级能力上针对工业行业场景量身定制,同时继续保留、传承了Ranger 系列核心的量产级能力。UMR致力于实现工业行业级应用,展现了松灵机器人的技术实力和行业解决方案。

核心亮点分析

机器人大讲堂认为,与工业场景的兼容性是这个底盘非常大的亮点。

因为在诸多行业中,已经对于工程美学提出了要求,追求不打乱原有布局和工作节拍,但又希望可以让机器人这个新物种与运行场景的长久和谐共存。

这不仅就要求理想的机器人平台应无缝融合于环境之中,就如同场景的一部分。而且要求工业产品的设计师在考虑外观、结构等美学因素的同时,不能忽视其在各类场景实际使用的便利性和效率。

基于这样的先进理念,松灵机器人重新审视了场景需求,以创新性和前瞻性开发了这款新产品。

从产品外观来看,UMR底盘不似传统AMR或者AGV较低的底盘设计,而是采取830 x 540 x 410mm尺寸的机身,这种高底盘设计,配备4组谐波转向电机及4组独立轮毂电机,可以轻松兼容各类通行要求,提高通过性。

4组独立轮毂电机设计带来的优势非常明显,功率方面,四台电机就相当于四个独立动力源,能够充分发挥了电动机尺寸小、功率密度高的优势。

凭借四电机独立矢量控制技术,对车辆四轮动态实现精准控制,从而让UMR底盘不仅可以完成阿克曼转向、原地转向,更兼具协行、横行能力,狭小空间出入自如,强劲的电机性能为其带来极强的感知、控制、执行三个维度性能,为创造更灵活的机器人方案带来无限可能。

值得一提的是,这种独立驱动架构目前在比亚迪汽车的高端车型仰望易四方上也正在大量使用。

三项性能再增强

为满足工业化场景的应用,松灵机器人不仅考虑到了底盘的强度、耐久性、安全性能等要素,在增强环境适应性的同时,还考虑到了可靠性、可维护性等需求。因此UMR底盘融合了许多过往验证过的先进技术。

据机器人大讲堂了解,在该产品上,松灵从生产制造端就尝试整合研发优势及行业领先的量产经验,为UMR设计了完整的可靠性测试流水线,并经过颠簸震动、温箱、水淋测试系统等多项严苛测试标准长期测试,才打造出UMR这样一款超强性能级机器人通用平台。

目前,该移动平台实际移动速度能达到1.5m/s、负载80KG、防护等级IP65、持续可靠工作一万公里不在话下。

另外值得一提的是,该机器人电控系统由里至外都具备相同防护能力,使得UMR底盘能在-10℃-40℃环境中依旧都稳定运行。

不仅如此,松灵机器人深知用户在进行机器人方案整机ID设计时,往往还会考虑底盘的维护便捷性。

为此,松灵机器人全新设计了抽拉式电控箱及抽拉式快拆电池结构,位于底盘后端及腹部两侧,用户在进行机器人ID设计时,不必受限于底盘拆装维护因素,解放上层设计限制,真正让用户快捷保养维护,降低用户维护成本,享受畅快的设计灵感。

更值得关注的是,UMR支持3KW快充,仅1小时即可将UMR底盘从20%电量充电至100%电量,减少作业中断,同时UMR在充电模组中借鉴了通讯技术,用户可实时监测电池状态,实现更智能的闲时自动充电、低电量自动回充等管理模式。

在机器人通用平台上,导航系统同样是不可或缺的重要元素。为此,松灵机器人还成功将已经经过2年研发商用的商用级机器人导航系统Navis融合到了UMR底盘中,使得其内嵌导航系统,具备真三维智能导航能力。

由于松灵Navis系统室内、户外运行测试中,单车累计运行超过4000km,庞大的运行数据无疑为UMR注入强大的导航技术支持,帮助其更好实现全场景自主导航。

Navis系统基于三维导航设计,目前可以实现自主定位、导航、路径规划等能力,单次建图能力200 万㎡,重复定位精度2cm,同时开放基于Websocket/HTTP协议的API接口,能极大降低用户设计机器人方案的集成和开发难度。

安全性、开放性两手兼顾

在开放性和安全性上的优势也是松灵这款底盘颇具吸引力的点。

因为工业产品在工业环境中运行,必须不存在危及人身、财产安全的不合理危险,并符合相关的国家标准或行业标准。这意味着产品的设计、制造和使用过程中都必须考虑到其安全性,避免对使用者或周围环境造成伤害。

松灵为UMR配备了六重感知机制,集成包含激光雷达、深度相机、超声波在内的15项传感器,多传感器融合方案保障360周边安全,主360双环视距离雷达、前双目盲区感知、超声波障碍探测等多种功能组合。这些配合Navis系统,能够实现系统级智能避障、动态路径规划等功能,全方位立体感知防护,有效地保障环境安全、可靠避障及人机、人车交互安全。

在开发性上,Navis系统开放Navis Plus功能模块,用户可以定制使用Navis Plus功能模块,将常见硬件设备如机械臂、升降杆、IO模块、IP相机等进行便捷链接,比如机械臂,目前基于Navis Plus功能模块,用户进行将机械臂安装至UMR,接通电源,在Navis系统中配置IP地址,即可即时控制机械臂动作。

值得一提的是,Navis Plus作为松灵机器人生态级能力整合平台,接受用户功能模块定制,使得用户开发效率得到极大提升,最快可1周时间完成行业级机器人方案Demo验证开发。

结语与未来

据悉,松灵机器人始终致力于帮助生态合作伙伴构建自主导航方案能力,UMR的推出旨在帮助更多用户在具身智能时代具备快速实现机器人场景应用能力,UMR将量产级工业底盘技术能力与商用级导航能力结合,并形成完整的通用机器人开发平台,UMR顶部空间完全开放,传感器完全内嵌,长期专业运行测试,让机器人设计得心应手。

松灵机器人期待UMR带给全生态合作伙伴更多机遇,松灵将始终保持求职探索,尽所能,为用户提供高效、敏捷、有效的全方位解决方案技术能力支持。目前,松灵机器人已经开放UMR预售,欢迎各生态合作伙伴垂询交流。

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