AMR(Automated Mobile Robot即“自主移动机器人”)是工业应用移动机器人的一个全新品类,主要指应用在工业制造及物流领域的自主移动机器人,主要包含激光SLAM和视觉SLAM两种技术路线。
根据中国移动机器人(AGV)产业联盟数据、新战略机器人产业研究所统计,2020年中国工业应用移动机器人市场新增量为41000台,其中AMR(含激光SLAM和视觉SLAM)机器人约为6900台,占总体市场的16.83%,市场销售规模约为14亿元,占整体市场规模的18%。
1、入局企业众多
中国市场,目前超过60%的工业应用移动机器人本体企业都拥有AMR产品,且企业数量还在不断增多中,这其中有专注于自然导航产品的企业,也有传统的AGV、仓储机器人厂商及物流集成商等。
图表1:2020年自然导航AGV/AMR市场各类型企业数量占比
物流集成商指以集成业务为主但也有自主研发AGV的企业
从企业数量上来看,目前AMR市场中,有40%是专注于这一细分领域的企业,其次是传统机器人厂商,占比30%,再是仓储机器人厂商及物流集成商等。传统AGV厂商和仓储机器人企业对自然导航AGV/AMR市场颇为关注。
隆博科技就是典型代表企业。隆博科技是一家以自主移动机器人(AMR)为驱动力的柔性物流解决方案供应商,是国内最早从事AMR商业化的团队之一。技术团队组建于2013年,面向生产物流、仓储物流等室内物流场景,自主研发推出了一系列极具核心竞争力的AMR产品,以及全面的柔性室内物流解决方案,帮助企业实现智能化的柔性内部物流升级,释放搬运人力,优化企业劳动力结构,进而为企业实现降本增效。
目前,隆博科技AMR已经在包括世界500强在内的多家海内外头部制造业和仓储企业实现了商业化部署,业务遍及日化、数控、3PL、电商、体育用品制造等10+行业,并在多个场景中获得了复购订单,产品价值得到标杆客户的充分认可。
2、两大技术路线:激光SLAM&视觉SLAM
目前来说,在工业物流领域,基于SLAM技术实现的AMR自然导航,因其传感器的不同目前也分为两个类别:激光SLAM和视觉SLAM。
图表4:激光SLAM和视觉SLAM优劣势对比
早在 2005 年的时候,激光 SLAM 就已经被研究的得比较透彻,框架也已初步确定。目前在激光SLAM的应用中,多采用单线激光雷达作为核心传感器,单线激光雷达是指激光源发出的线束是单线的雷达,获取的是2D平面扫描图。单线雷达可以帮助机器人规避障碍物,其扫描速度快、分辨率强、可靠性高, 相比多线激光雷达,单线激光雷达在角频率及灵敏度上反应更快捷,所以,在测试周围障碍物的距离和精度上都更加精准。但单线雷达只能平面式扫描,不能测量物体高度,并没有3D建模的功能,一些特殊工业场景下的AGV有时候也会需要对物体的高度信息进行收集,一些厂商会选择进行视觉传感器融合的方法,另外也有些厂家可能会加入一个8线或者16线的激光雷达,但是总体来讲还是以单线激光雷达为主。
视觉SLAM技术的发展要滞后晚于激光SLAM。目前,以传感器而论,视觉的SLAM方案主要有3种实现路径:基于RGBD的深度摄像机、基于单目(鱼眼)摄像头、基于双目(或多目)摄像头。就实现难度而言,大致排序为:单目视觉>双目视觉>RGBD。
总体而言,激光SLAM技术目前相对来说更加成熟,是市场应用主流,视觉起步较晚,被认为是未来的方向。但事实上,目前不管是基于激光还是视觉实现的机器人的自然导航,都不是单一应用,还需要融合一些例如惯导、信标其他的导航方式。因为实际的应用场景,对于鲁棒性的要求非常高,需要更多的传感器去尽量保证机器人的稳定有效运行,尤其是视觉导航,目前虽然市面上已经有一些企业开发了纯视觉导航AGV,但目前还在验证阶段,并未实际应用。
3、主要应用市场
2020年AMR机器人应用主要集中在3C电子、半导体、面板、新能源及光伏、电力成套及医药行业等制造领域,其中3C电子行业应用规模最大,占比40%。值得注意的是,2020年AMR机器人在传统的汽车市场也有渗透,但占比不大。主要原因在于新兴制造业对生产线的柔性化要求程度更高,因此AMR在这些领域更受青睐。不过伴随着AMR技术的进一步成熟以及制造业产业升级的加速,未来AMR机器人将逐渐向更广阔的市场延伸。