华理工研发控制系统将机器人技术引入物料运输

当我们走进一个工厂的时候，映入眼帘的可能首先是运送物料的车辆。这些车辆从大卡车到小推车不等，他们在车间之间以及车间内穿梭往来，书写着生产的忙碌。但是，人工驾驶这些车辆，其精度并不高，过多的车辆亦会造成混乱，危险系数较高。华东理工大学的林砺宗教授课题组研究开发的多信息融合AGV控制系统，将机器人技术引入物料运输，该系统融电磁感应与RFID技术于一体，引入路径优化、自动会车与轨迹避障，可以使用各种复杂环境下的无人值守工作，大大提高了这项工作的精度和自动化水平。

随心所欲摆一根电线即成轨道

如何使运输车辆在无人驾驶的情况下有条不紊地运行?目前的技术方案是：为车辆装上机器人设备，通过智能系统控制机器人的动作，让车辆按预定轨道运动，应用RFID技术建立车辆的坐标。

这一方案的关键在对轨道的识别。这里的“轨道”与铁路的轨道不完全相同。要让机器人按道一定路线行进，必须为它设定一条路径，在路径上设置各种信号，机器人通过识别这些信号来认知路径，从而按路径行进。课题组的任务，就是对于轨道进行改进。

机器人能识别的信号，包括电信号、磁信号、电磁信号、颜色信号等。在车间的智能导引车技术中，经常使用颜色信号。这种轨道的设置比较简便，但是很容易褪色，一褪色就影响机器人识别的灵敏度。经过长期研究，课题组改进了这项技术，其要点在于：综合运用电、磁、颜色三种信号，提高了对颜色识别的灵敏度，能够清楚识别坏损的道路标识。

这种多信息系统，极大提高了铺设轨道的简便与效率。随心所欲地在地上摆放一根能发出信号的电线，就成为一条轨道。同时，由于运用了多种信号，当一种信号的发射物出现断裂时，轨道信号依然是完整的。比如，当颜色中的一部分褪色时，就造成断裂，在以前就会造成轨道信号的中断，而采用了多信息AGV技术后，这种小的断裂不会造成轨道信号中断。

应用：从科技馆到车间

走进上海科技馆二楼，我们会看到一个“机器人排险”的展厅。在这里，我们可以看到机器人在消防事故中的独特作用。这些排险机器人展示是课题组与上海科技馆合作的一部分。

但是，林砺宗说，排险机器人要投入社会的实际应用，还面临很多难题。在消防排险的实战中，环境非常复杂，障碍物非常多，要让机器人识别这么复杂的环境，是一件颇有难度的事。尽管排险机器人没有用于实战，但这项研究为机器人的工业应用奠定了基础。

目前，AGV技术已在上海的一些外资企业车间里应用，反映非常好。

大学生创新活动的积累

令人耳目一新的是，这项成果的基础不是专家学者的实验，而是大学生创新实践活动的长期积累。

早在1998年，林砺宗就在华东理工大学指导大学生创新实践活动。1999年，他指导的学生夺得了“上海市第三届青少年科技节机器人大赛(大学组)创意设计杯”。2001年7月，他的学生拿到了“广茂达杯”中国第二届智能机器人比赛特等奖。在当时，这是机器人创新活动的最高奖。2003年11月，他的学生夺得第4届智能机器人大赛“智能机器人足球赛”冠军。

林砺宗说，他从小就喜欢拆拆装装，机械设计一直是他的个人兴趣。因而，带领学生一起搞创新实践，感到非常愉快。一转眼十几年过去，没想到这些零零星星的创新成果，渐渐走进了上海科技馆、走进了中国先进的工厂车间，这一切都是兴趣的结果，似乎是不经意间完成的。