近期，某汽車(chē)廠(chǎng)商的招標文件顯示，一個(gè)近2500臺貨架搬運AGV集采項目，對導航方式的技術(shù)要求提及視覺(jué)紋理導航。
什么是視覺(jué)紋理導航？
視覺(jué)紋理導航屬于視覺(jué)導航（V-SLAM技術(shù)）的范疇之一，通過(guò)AGV車(chē)載視覺(jué)傳感器獲取運行區域周的圖像信息來(lái)實(shí)現導航的方法。硬件上需要下視攝像頭，補光燈和遮光罩等來(lái)支持該種導航方式的實(shí)現，利用豐富的紋理信息，基于相位相關(guān)法和非均勻傅里葉變換來(lái)計算出兩圖間的位移和旋轉關(guān)系，實(shí)現圖像匹配，生成路徑地圖；從環(huán)境中獲取海量的、富于冗余的紋理信息，擁有超強的場(chǎng)景辨識能力，是全新的無(wú)軌導航技術(shù)路線(xiàn)。
紋理導航算法首先對相機采集的圖像進(jìn)行視覺(jué)特征提取，這里的視覺(jué)特征主要指點(diǎn)、線(xiàn)及結構特征等；然后，算法會(huì )將提取得到的特征與導航地圖庫中的特征進(jìn)行匹配、篩選，得到地圖庫中對應的匹配特征，根據兩對特征的相互映射、轉換關(guān)系解算實(shí)時(shí)全局位姿，完成AGV設備的導航定位。
視覺(jué)紋理導航在視野被部分遮擋/污染，甚至大半部分遮擋/污染時(shí)，仍然能夠提供準確的導航定位信息，具有更強的魯棒性。
在場(chǎng)地長(cháng)時(shí)間使用，積灰、污損嚴重的情況下，紋理導航可以根據單幀圖像的匹配情況，自行判斷是否需要進(jìn)行地圖庫的特征更新，以適應地面環(huán)境的漸變，從而減少人工介入場(chǎng)地維護的頻率。
針對本身沒(méi)有視覺(jué)特征的場(chǎng)地，可以使用定制化的紋理碼解決方案。該方案能夠自動(dòng)生成地圖特征庫，并定制指定顏色的紋理特征碼，使碼與環(huán)境地面融為一體，從視覺(jué)上減少場(chǎng)地中紋理碼的存在感，實(shí)現了場(chǎng)地美觀(guān)與高精度導航的融合。
視覺(jué)紋理導航在視野被部分遮擋/污染，甚至大半部分遮擋/污染時(shí)，仍然能夠提供準確的導航定位信息，具有更強的魯棒性。
在場(chǎng)地長(cháng)時(shí)間使用，積灰、污損嚴重的情況下，紋理導航可以根據單幀圖像的匹配情況，自行判斷是否需要進(jìn)行地圖庫的特征更新，以適應地面環(huán)境的漸變，從而減少人工介入場(chǎng)地維護的頻率。
針對本身沒(méi)有視覺(jué)特征的場(chǎng)地，可以使用定制化的紋理碼解決方案。該方案能夠自動(dòng)生成地圖特征庫，并定制指定顏色的紋理特征碼，使碼與環(huán)境地面融為一體，從視覺(jué)上減少場(chǎng)地中紋理碼的存在感，實(shí)現了場(chǎng)地美觀(guān)與高精度導航的融合。
視覺(jué)紋理導航目前應用如何？
2019年新松機器人為國內某知名車(chē)企在總裝車(chē)間的儀表線(xiàn)、電池線(xiàn)、門(mén)段揀選線(xiàn)等產(chǎn)線(xiàn)提供數十臺物流配送AGV。項目在實(shí)施過(guò)程中，原定選用的是激光SLAM導航，由于部分生產(chǎn)線(xiàn)邊特征點(diǎn)不明顯，環(huán)境特征變化太多，導致SLAM導航精度不高，定位不準，影響了使用效率。經(jīng)過(guò)分析后，新松輔以紋理導航解決了因局部區域特征變化較大而產(chǎn)生的問(wèn)題。在特殊路段，通過(guò)對現場(chǎng)地面紋理的拍攝，與AGV本體已有紋理模型構圖進(jìn)行比對，從而確定精確位置，提高了現場(chǎng)的導航精度和定位精度，滿(mǎn)足了客戶(hù)的使用效率要求。
合肥井松為上汽通用東岳打造的倉儲項目，整個(gè)倉庫共有貨架956個(gè)，每個(gè)貨架5層，可以存放料箱34416個(gè)，貨物種類(lèi)與吞吐流量極為龐大。井松為倉庫布置了21臺視覺(jué)紋理導航機器人來(lái)實(shí)現整個(gè)倉庫的自動(dòng)化搬運，通過(guò)中央調度系統進(jìn)行智能分析，合理調配每一臺機器人完成各種物料的進(jìn)出。
此外，怡豐機器人在珠海格力與杭州富士康項目中也使用了該導航技術(shù)
?？禉C器人為博世華域轉向首創(chuàng )Smart Log項目，于2019年開(kāi)始前期籌備和規劃設計；致力于打造全場(chǎng)景、全連接、全過(guò)程整體集成的，端到端 精益、敏捷、智慧供應鏈。項目于2020年3月開(kāi)始落地實(shí)施，并于2021年3月正式上線(xiàn)運行。項目分三期投入?？禉C器人潛伏及叉取AMR，作業(yè)范圍覆蓋南京工廠(chǎng)的生產(chǎn)車(chē)間、原材料倉庫、成品倉庫，涉及物流中心原材料的存儲、質(zhì)檢、翻包、分揀、配送及成品配送、存儲等全流程業(yè)務(wù)，實(shí)現機器人調度系統RCS-2000與用戶(hù)倉儲管理系統WMS的對接，全程產(chǎn)線(xiàn)無(wú)縫切換，滿(mǎn)足南京工廠(chǎng)智能化物料搬運與精益化生產(chǎn)管理需求。
在某光伏行業(yè)的物料搬運流程中，華?？萍糀GV將激光導航和視覺(jué)紋理導航相結合，充分發(fā)揮了各自的優(yōu)勢，實(shí)現了復雜環(huán)境下的高執行效率和高定位精度?，F場(chǎng)日均搬運任務(wù)多達15000+，24小時(shí)全天候運行，設備已穩定運行6個(gè)月，AGV紋理導航的穩定性、可靠性經(jīng)過(guò)了充分的考驗，經(jīng)過(guò)長(cháng)期測試，設備的運行、對接精度也達到了毫米級的標準。
視覺(jué)紋理導航專(zhuān)利情況如何？
新戰略移動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)研究所通過(guò)專(zhuān)利檢索發(fā)現，目前該導航方式為發(fā)明專(zhuān)利，主要專(zhuān)利人為合肥井松自動(dòng)化科技有限公司與上海懶書(shū)智能科技有限公司所有，發(fā)明人均為劉詩(shī)聰。
視覺(jué)紋理導航市場(chǎng)主要玩家？
視覺(jué)紋理導航是最近幾年年才被提及的技術(shù)，也落地了不少項目，視覺(jué)紋理導航的精準性與經(jīng)濟性是其主要的優(yōu)勢，在具備合適的地面情況下，紋理導航不失為一種選擇方案。
AGV的發(fā)展過(guò)程中，對車(chē)輛以及執行部件的定位精度要求也越來(lái)越高。雖然用于自動(dòng)化流水線(xiàn)的視覺(jué)導航系統，可以做到0.1mm的定位精度，但基于無(wú)固定參照的視覺(jué)導航AGV，其定位精度往往不高（純視覺(jué)導航）。此外，視覺(jué)導航對光的依賴(lài)程度高，在暗處或者一些無(wú)紋理區域需要借助輔助傳感器。
