研究現(xiàn)狀：

無人天車在智能工廠中的作用是很重要的，在工廠車間中日常生產(chǎn)所需物料搬運，離不開起重機，更離不開智能起重機設(shè)備，智能制造是制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢，是推進制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要體現(xiàn)，是構(gòu)建新型制造體系的必然選擇，也是促進制造業(yè)向中高端邁進，促進企業(yè)各個行業(yè)蓬勃發(fā)展的有力舉措。北京中遠通研發(fā)的激光3D掃描是天車的視覺系統(tǒng)，用于板卷、鋼筋、高線盤圓、廢鋼、集裝箱碼頭、煤場、礦場、物流庫、裝配車間等裝卸物料、裝配安裝工件進行立體掃描，實現(xiàn)物料的精準定位。該系統(tǒng)通過伺服電機的旋轉(zhuǎn)，配合二維掃描設(shè)備形成3D掃描成像，并完成物體三維圖像構(gòu)建。本系統(tǒng)與主控計算機以數(shù)字通訊形式連接，給天車提供物料的抓取位置，直接或間接控制天車的運行。

目前該技術(shù)在國外已有多家擁有自己的核心產(chǎn)品，如施耐德、ABB、西門子等幾家大公司，但應用場景不多，如鋼卷板卷庫、集裝箱碼頭等為數(shù)不多的地點。對上述提到的多個場景由于技術(shù)和其他原因少有涉及，本系統(tǒng)針對上述場景都有具體的應用，從底層算法到掃描方式都有不同的策略和解決方案。

創(chuàng)新理念：

該系統(tǒng)通過伺服電機的旋轉(zhuǎn)，配合二維掃描設(shè)備形成3D掃描成像。針對不同的應用場景，本系統(tǒng)中的二維掃描激光器的波長、功率、測量頻率、測量距離、掃描周期都是不同的，另一維的旋轉(zhuǎn)掃描速度也是不同的。因此獲得的三維點云圖能較真實反應被掃描物體的形狀和空間坐標。

創(chuàng)新描述：

掃描系統(tǒng)由掃描頭、控制處理系統(tǒng)組成，如下圖：

其中掃描頭由激光器、伺服電機、伺服控制器組成，數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)與控制處理系統(tǒng)連接。控制處理系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)后，形成物體的點云圖，并通過算法根據(jù)不同的場景給出物體的三維數(shù)據(jù)，如重心、邊緣數(shù)據(jù)、特征點位置等，根據(jù)天車和掃描系統(tǒng)的三維相對位置，發(fā)出可執(zhí)行的命令坐標，完成自動化裝卸、安裝、抓取等特定的任務(wù)。

其中要解決的重點也是難點：不同不規(guī)則物體的剝離、物體的疊加和交互處理。吊運過程為了避障，路徑的選擇。為了提高運行效率，吊運的優(yōu)化等。

使用時間：

本產(chǎn)品設(shè)計完成時間為2015年12月，第一臺應用時間為2016年3月，到2019年10月25日，已有20幾個應用，十幾個不同的場景。

圖片展示：

控制系統(tǒng)和掃描頭現(xiàn)場安裝圖

天車上和廠房頂走橋安裝圖

電廠抓斗智能無人系統(tǒng)

廢鋼吸盤智能無人系統(tǒng)

棒線鋼筋捆智能無人系統(tǒng)

高線盤圓和鋁卷智能無人系統(tǒng)

鑄模車間智能無人系統(tǒng)

鋼卷庫智能無人系統(tǒng)

掃描點云圖