文/新戰略機器人全媒體 彭晴
人物介紹
艾長勝，濟南大學機械電子工程系，工學博士，教授，研究生導師；美國Prairie View A&M大學客座教授；兼任濟南大學泉城學院工學院院長；濟大博陽搬運機器人研究所所長。主要從事測試計量技術及儀器、嵌入式計算機測控系統研發、機器人技術應用領域的教學與科研工作。主持完成省部級課題及企業委托科研項目20余項，發表文100余篇，專利成果30余項。
8月1日，由中國移動機器人產業（AGV）產業聯盟牽頭組織制定的五項團體標準正式開始實施，聯盟專家、標委會委員艾長勝教授在此次標準制定過程中從學術屆的角度給出了中肯建議。在聯盟標準推向市場之際，新戰略機器人全媒體特別采訪了艾長勝教授，傾聽了他對行業的看法以及標準制定的意義。
兼顧多樣需求——團體標準制定的難點
在談及標準制定時，艾長勝表示“由于AGV產品的多樣性需求，面向不同的行業場景需要定制化設計，同時行業發展并不均衡，有AGV的幾大骨干企業，也有初創型企業，再加上AGV技術的復合型（機型、載重-驅動-導航-移載）、時變性（需求及技術發展快）等特點，要想同時兼顧多方面的需求，制定出符合行業實際情況又能規范和指導行業發展的標準是有一定難度的。”
盡管團體標準的制定并不容易，但是艾長勝認為標準的成功出臺對于行業來說意義匪淺，“標準對行業發展具有規范、指導、引領作用，對主機廠和供應商來講，有利于行業產業鏈發展，接口標準化、功能模塊化、分工專業化，有利于規模化生產，降低成本，提高產品質量和服務水平。對用戶來講，有利于產品選型、使用、維護。從技術開發的角度看，系統完備的行業標準，便于行業技術人員交流、合作、提高。”艾長勝表示，統一的術語、通用技術條件、設計通則、安全規范及檢測規范五項標準出臺，為行業企業提供了全面的技術支撐，而聯盟在宣貫標準、執行標準、認證標準中，將發揮重要作用。
多傳感器融合+人工智能——AGV技術發展趨勢
艾長勝認為，標準的出臺將會促進行業更加良性的發展，而作為高校教授，站在學術角度，艾長勝對當前AGV技術發展現狀和未來趨勢也做了一些解讀。
他認為，當前國內AGV骨干企業已從技術引進消化吸收階段進入自主研發創新發展階段，一些新興企業的產品技術也形成一定的優勢特色。“從傳統主流的磁帶導航、磁釘導航方式，拓展到激光有反定位導航、SLAM自然導航、高精度GNSS導航，定位導航技術方法在一定程度上決定了AGV技術的應用水平。”
艾長勝表示，從無人駕駛技術角度來看，AGV是一種非道路低速無人駕駛車輛，包括感知、決策與執行三部分，需要解決車在哪里（定位）、到哪去（路徑規劃）、怎么去（運動控制）的問題，而定位是AGV導航控制的基礎，定位方式上可分為三類。第一類，基站定位，利用全球導航衛星系統GNSS、超寬帶UWB獲得移動站的位置和方位；第二類，航跡推算，依靠慣性導航INS定位，根據上一時刻的位姿推斷當前的位姿；第三類是環境特征匹配，基于Lidar、Camera的定位，用觀測到的特征與地圖進行匹配，得到當前的位姿。
“事實上，每種定位方法各有優缺點，通過多源傳感器融合取長補短是發展之路。基于RTK的高精度衛星導航定位GNSS 與慣性導航系統INS深度組合，可實時提供厘米級精度定位，室內外融合定位算法可滿足復雜環境下AGV作業要求，多元融合定位可以與高精地圖配合得到精確定位，還可以通過邊緣計算、5G通訊和云服務動態更新管理環境地圖，提高AGV的環境適應性和穩定可靠性。”
未來除了多傳感器融合趨勢，艾長勝還認為人工智能AI技術將為AGV動態調度管理、實時路徑規劃、軌跡跟蹤駕駛帶來新的創新方法。而AGV底盤的動力、轉向、制動及輔助功能單元的線控化（CAN、LIN、FlexRay等），將便于模塊化、標準化，可簡化布線提高系統的可靠性和易維護性。
產學研合作——有助于初創企業市場化落地
技術發展之外，艾長勝還提到了他對目前AGV應用領域拓展的看法，“當前AGV的應用以室內應用為主，室外場景、大型重載等應用領域需要拓展，搬運、裝配、巡檢、服務作業等細分市場還需要深度開發，工業機器人+移動機器人AGV的復合型機器人，農業、牧業AGV機器人的藍海市場有待開發。”
而針對農業、牧業AGV應用藍海，艾長勝所在的濟南大學測控技術研究所團隊在山東省農機局的資助下，開發了履帶式和輪式兩種農用植保AGV，采用GPS全局路徑規劃與壟行激光導引相結合，用于果園打藥施肥，實現人藥隔離自主作業。據艾長勝介紹，濟南大學測控技術研究所團隊在相關開展AGV技術方向研究已近十年，在機電一體化技術應用開發及機器人研究方面形成了專業特色和一定的技術優勢，且成果豐碩。
“針對機器人驅動系統、AGV定位導航技術、路徑規劃、運動控制、基于CPS網絡結構的調度管理等方面我們開展了大量的研究工作。目前已經為企業開發了“基于CAN總線的磁導慣導一體化AGV開發平臺”、“焊機自動搬運AGV及倉庫管理系統”、“基于多軸運動控制器的全向移動搬運機器人平臺”、“雙激光全景建圖定位重載AGV控制系統” 、戶外環境“高精度GNSS差分定位導航系統”、室內外環境下“組合導航雙橋雙轉向重載AGV控制”、基于MQTT構建物聯網 OpenTCS調度管理系統等。”
事實上，高校的科技成果一直都是AGV行業創新發展的重要推進力之一，近幾年行業也出現了不少高校孵化的AGV創業公司，而高校出身的創企如何找到適合自身的市場化之路，艾長勝也談了談他的看法。
“我認為，科技成果轉化，要經過市場定位、研發、設計、生產、銷售、服務等環節，需要有人、財、物的基礎，學院派AGV創企在人才技術方面具有一定的優勢，是產品的核心競爭力，在產業化市場化過程中，需要通過合作創造落地條件，例如濟南大學的校企合作項目主要有3種形式，合作開發、委托開發、以及技術轉讓，產學研合作，可以優勢互補，不失為初創企業探索的一種方式。”
