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彻底看呆 | 最牛泊车机器人来了

2017-02-10

来源 : 赛文交通网

作者 : 郑泽民

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有一种高姿态,叫做机器人帮你停车。在这个“停车难”的时代,你再不用为找停车位而苦恼,特别是“马路杀手”不用担心在停车场出现进不去出不来的状况,因为有一种机器人可以实现完美停车。

这个机器人为何方神物?先一睹真容!

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它就是智能泊车机器人(AGV)。AGV(Automated Guided Vehicle)自动导引运输车是指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径自主行驶,并具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

按照驾车人是否进入停车区域,传统的场库一般分为自走式和非自走式(自动化车库)两种。自动化场库按照“车辆搬运器”行走的路线是否固定,又可分为轨道智能库和非轨道/自由智能车库(机器人停车库),而非轨道车库中车辆的搬运需要由AGV来识别需要停泊的车辆,并按照库位的占用情况来合理选择最优停泊的空车位,并将车辆搬运到对应的车位中,技术相对复杂和门槛高,因此这种机器人停车库的智能化程度、技术先进性相比传统轨道式立体智能库高很多。

停车AGV系统的主要功能表现为车辆定位和车辆移动和交换、驻车、取车和支付等一系列功能,该系统方案核心点是在计算机管控系统的监控和调度下,AGV按动态的路径规划和作业要求,精确地行走并停靠到指定地点,完成车辆相关的转移和交换作业功能。

下面就一起来感受一场完美的停车体验!

◇ 驱车前往商场,首先驶入停车场的入口。

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 ◇开入车库接驳区,光栅、视频等感应器辅助车主将车辆准确的停放在托盘上,显示器实时显示停车画面,协助车主以第三视角感知停车位置的准确性并进行调整,停好下车。 

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◇车内人员下车步行至交互区点击取车码/APP停车,智能停车系统在自动提醒车主确认已熄火、手刹到位,车内无人后,系统生成取车码。 

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◇智能停车系统为当前的AGV规划泊车位置并规划最优路径,调度泊车机器人由接驳区驶出并进行车辆停泊。 

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◇同样,当车主回到停车场需要取车时,输入取车码触发停车系统进入取车流程,系统迅速调度泊车机器人将车辆运送到接驳区的取车位置。 

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◇泊车机器人将车辆运送到接驳区的取车位,车主即可在接驳区将车驶出,离开停车场。 

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看完这场完美画面后,首先不得不为它点个赞。据说,这个智能泊车机器人系统最多可同时调度500辆汽车(足以应对大型停车场),另外同等面积的停车场停车位数量可增加20%-40%。

那么,它是如何实现这些强大功能的呢?下面就为大家揭秘AGV背后的故事。

AGV如何找到回家的路?

AGV导引方式是指决定其运行方向和路径的方式。它不同于前面所说的一般通信。常用的导引方式分两大类:预定路径方式和非预定路径方式。

主要有磁导航、激光导航、视觉导航、惯性导航四种方式:1.png2.png

下面从采购成本、施工难度、系统柔性、可维护性和成熟度五个维度进行对比分析:3.png

AGV如何实现车辆交换?

AGV根据承载和交换车辆的方式不同,分为三种产品形态:托盘式、梳齿式和机械手式。其中机械手的AGV具有相对的先进性和更大的适应性而被业界所看好,是未来的发展趋势。

以下将对三种目前市场上主流的交换技术做一些介绍,并进行简单的分析对比。4.png

下面从采购成本、施工难度、系统柔性,可维护性和成熟度及先进性的六个维度进行对比分析:5.png

AGV系统由什么组成?

整个系统主要由出入口安全控制模块,泊车引导和提醒的辅助控制、车辆接驳检测和控制模块,库区车辆运输和停泊控制模块,系统总控制模块,存取车和支付客户端模块等六大部分组成,其中:

1. 出入口安全控制模块主要完成车辆进出的道闸控制和图像的抓拍和识别之功能;

2. 车辆接驳和停车辅助控制模块主要完成指引车辆停泊到指定车位中,并对车辆的具体位置和物理尺寸进行检测,如果存在误差就进行警示和纠偏;

3. 库区车辆运输和停泊控制模块主要接收控制中心的指令,完成将车辆从接驳台运输到指定的空车位中的目标任务,或者将指定车位的车辆运输到车辆接驳台中;

4. 车辆存取和支付客户端模块主要接收驾车人输入的停车和取车指令请求,并将这些请求转发给系统平台,最终转成控制AGV进行存取车的任务目标;另外,本模块完成车辆停泊的计费和进行电子支付的职责;

5. 泊车引导和提醒的辅助控制模块主要完成在有关场库的空余情况以及车辆进入泊车区以及在泊车台的位置偏移情况等信息的提醒和反馈,提高整个系统的用户体念的职责和目标。

传统智能车库与AGV智能库的优劣势分析

立体车库是一种用来最大量集中存取车辆的机械设备和系统装置,根据国家的相关标准共可分为九大类。平面移动类与巷道堆垛类一般统称为仓储式机械式立体车库,一般具有搬运车辆的小车,驾车人只要将车辆开到接驳台中,搬运小车沿着固定的轨道行迹将车辆运输到空车位。这样的停车库简称为“传统智能库”。

下面围绕技术的差异性和适应的场所进行综合叙述。“传统智能库”的控制采用PLC的机电控制方式,搬运器的动力采用市电和机电控制,沿着机械轨道进行上下和左右的运动;一般适合于地理形状规则,规模不大并且供电有保障的停车库,不足之处是系统柔性小、噪声大、维护困难。而“AGV智能库”是采用通讯和人工智能为主的ICT技术,AGV的运动一般采用蓄电池中的直流控制驱动,并自主定位和自由行走;一般适合于地理形状不规则,规模大并且供电状况不佳的停车场所;该方案不足之处是AGV单体成本高,缺少行业性的技术规范指引和参考。

由于AGV是技术创新下新的产品和解决方案,还没有进入规模化应用阶段,相对而言单体设备成本比较高。按行业相关的数据分析,立体停车楼(自走式停车库)的建设成本要比仓储式机械式立体车库高。因为自走式停车库的层高要求3.6米,而仓储式机械式立体车库仅需要1.8米(一般小汽车和SUV高度在1.6米左右),这样可以摊薄单体AGV设备价格居高的暂时问题,非常适合于有一定规模的仓储式车库。6.png

结论:AGV智能立体车库可以增加更多的车位和更加环保节能。如果规划和建设前期协调得当,无需预留避让空间而浪费宝贵的停车空间,与传统升降横移类车库相比,能够100%增加上层停车位,在地下车库使用可比传统升降横移多增加更多车位。

随着我国经济的持续稳定增长和汽车工业的迅猛发展,城市机动车拥有量急剧增加,由于停车设施不足带来的停车难问题在我国的大中城市日益严重。而AGV智能停车库内部无人化运行,车库不仅避免了相互之间的擦、刮、碰等意外情况发生,一定程度上保证了用户的人身安全和车辆安全。AGV智能车库的市场前景越来越广阔。

AGV的优势与前景

汽车保有量快速提升,城市停车位严重不足成为困扰城市发展的燃眉之急。随着停车需求的加大,人们对智能停车体验的要求也越来越极致,因此未来停车AGV发展将要具备非常高的运行效率和智能化、人性化等基本特性。

比较传统的停车场模式,智能立体车库不仅占地少、空间利用率高、智能化程度高,由于无人值守(在车库运营期间,可以利用低峰电力进行充电,另外也不需要环境照明)还节约了大量的人力和运营成本,达到了节能减排,也有效减少了车库的尾气排放;由于无噪声以及独特的进出口设计还可为周边的环境起到美化作用,建成后车库出口可配套修建咖啡厅等,在城市中还可以形成一定的景观效应,提升城市形象。

AGV智能汽车搬运机器人处于应用初期阶段,市场前景看好,未来将会吸引更多的企业参与竞争。与建筑设计和建造、立体停车库、汽车制造等相关产业的协调发展、产业配套体系的形成有待时日。目前显著的市场客户主要集中在政府、医院、房地产公司、汽车制造等相关细分行业和领域,应用规模和前景值得期待。

附:关于AGV智能库在应用中的问题和建议

1.如何发挥AGV智能库的特点和优势?

这个新技术解决方案比较适合于大平层的仓储式存取车的需求场景,能大大解决不规则形状的停车区域的面积。另外由于无人进入/值守和较小的转弯半径,所以可以大为减少车位的空间占用,提高车库的停车数量。但是,由于是新技术和解决方案,设计机构对此技术和特点不是很了解,如果还是按照原来的建筑规范和自走式的建筑规范进行设计的话,本方案和技术的优势和特点难以体现。解决该问题的举措:解决方案提供方需要加强与建筑设计机构的前期沟通和技术宣贯及培训,在规划设计阶段就将这个技术特点植入到前期建筑设计中。

2.高峰流量如何处置大批量的存取车?

二种智能车库都需要无人值守,都是采用小车将车辆转运到库的车位中,存在一个系统的处理能力的瓶颈,特别在高峰阶段,这个问题尤其突出。解决的办法无非二种:一种是增加小车的数量的行走的速度,另外一种是加强高峰停车时的管理方式,规定高峰期间采用单一的管理方式:固定存/固定取,最终可以提高整个系统的吞吐量。

3.平峰时期如何加快个体的应急取车?

智能车库的平时一般的存取车的时间大概2分钟左右,这个存取车是不可能改变的。但是针对个别人员的突发取车的潜在情况和需求,建议可以采用系统化的思路来解决-利用预约取车的技术方法来解决:取车人还没有到停车场时,采用专用停车APP给系统发一个预约取车的指令;系统收到以后,会根据预约取车的时间提前将对应的车辆搬运到取车区域;这样取车人一到特定的取车场地就可以实现马上电子支付停车费后即可开车走人。

4.故障和应急如何处置?

智能车库的组成还是一些复杂的设备和系统在保障,但是这些设备和系统难免不出现单体的故障问题。如果出现单体的故障问题,面对的问题就是无法存取车的现场。针对这个问题,我们的建议就是在系统设计中增加AGV的数量和中心控制系统的容错力,另外还需要提供单体设备本身的自检能力和报警机制,这样才能确保系统的稳定性和用户的体验。

5.如何进行日常维护和巡查保障系统的正常运行?

智能化泊车是无人值守型的系统,但是绝不是不需要人员进行必要的监管和日常维护,一般对检测的要求和频度还特别高。由于停泊的车辆无法选择和预先控制,所以停车库区的环境的要求和保障显得非常必要和重要。由于智能化的产品和系统,技术提供商需要提供更加丰富多样的检测手段和工具。

图片来源:杭州海康威视数字技术股份有限公司

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