与自动化领域的其他几项激动人心的技术一样，自主移动机器人（AMR）在仓库、配送中心和工厂等地方继续获得青睐。随着AMR市场的持续增长，使这些机器人能够在具有挑战性的环境中航行的技术也必须进步。本文将深入探讨一些最新的技术，使AMR能够导航，避免障碍物和碰撞，并在工厂车间与人一起工作。

非结构化的、具有挑战性的环境

今天，机器人比以往任何时候都更多地在制造、交付和安全等领域处理大量的非传统角色。移动机器人在穿越不断变化和非结构化的环境时面临挑战，必须被设计成能够在适当的决策和安全、有效的导航范围内检测和分类物体。美国Velodyne激光雷达公司软件工程副总裁Vishal Jain说，AMR需要能够支持机器人识别和区分不同运动、形状、反射率和材料组成的物体的感知数据。

激光雷达技术，如Velodyne Lidar公司提供的产品，可以让不同类型的机器人在不同的环境中工作，利用丰富而准确的3D信息进行高速安全的导航，避免与小物体（如干草）、悬空物体（如电缆或灯具）和移动障碍物（如人）发生碰撞，有充足的时间进行安全导航。Velodyne传感器收集的高分辨率和密集的三维感知数据实现了所有这些--定位、绘图、物体分类和物体跟踪。

例如，该公司新的Velarray M1600固态激光雷达传感器为AMR提供了高达30米的实时近场感知数据和32度的宽广垂直视野，使他们能够穿越非结构化和变化的环境。

Jain说："M1600固态激光雷达传感器采用Velodyne专有的微型激光雷达阵列架构，该架构采用公司的光学芯片技术，有8个激光雷达通道，微型化到1分钱大小，构成激光雷达传感器的'引擎。这种小型化与Velodyne专有的全自动制造工艺相结合，可以实现低成本、高质量的大规模生产。"

安全标准的考虑

在机器人安全方面，几乎没有任何标准方面的指导，直到最近RIA（国际机器人工业协会）推出了第一个工业移动机器人国家安全标准。ANSI/RIA R15.08-1-2020 - 美国工业移动机器人国家标准- 安全要求- 第1部分。对工业移动机器人的要求为工业移动机器人的设计提供了技术要求，以支持在机器人附近工作的人的安全。德国工业传感器公司SICK的市场产品经理Aaron Rothmeyer认为这将导致机器人部署的增加。

Rothmeyer说："RIA的R15.08确实可以为更广泛的采用打开局面，因为那些对部署机器人犹豫不决的公司现在有了标准化的安全准则可以遵循，可以放心了。

在参与了该标准的制定后，SICK现在使用这些准则来创造符合规定的产品。

"许多用于移动机器人的设备越来越小，越来越轻，所以我们看了新的标准和市场的发展方向，并开始发布更多的小型、低成本、轻量级的产品，可以装入更小的平台。"Rothmeyer说。

例如，SICK的nanoScan3安全激光扫描仪或其TIM781二维激光雷达传感器，它也有一个安全变体。据Rothmeyer说，该产品的尺寸约为3乘2英寸，可以放入小空间。此外，TIM781传感器在IEC安全标准方面为移动机器人的世界提供了新的可能性。

Rothmeyer说："外面的大多数安全激光扫描仪的性能都是D级，这基本上是为了防止最高级别的风险，即你有一台机器有可能在工厂车间杀死人。有了TIM781，我们已经能够从以前的传感器中吸取一些经验，并考虑到RIA 15.08准则，做一些以前从未做过的事情，即在B级保护低风险的应用。"

B级代表了与D级截然不同的类别，通常为不太严重的伤害提供辅助性保护。例如，如果具有D级性能的自动导引车（AGV）拉着一辆拖车，而拖车在转弯时产生了一个夹点，该夹点代表B级应用。有人可能在夹点处受伤，但没有死亡的风险。