我在一家专注仓储自动化的公司负责传感器方案选型。去年开始为工厂的AGV更换感知方案。之前用的是一台2D单线LiDAR,只能扫描一个平面,货架下方的托盘底脚和地面上散落的小物体经常检测不到。换成3D雷达后,情况改善明显。今天总结一下这段经验。

用的雷达是国产的坦途智行M360 3D LiDAR。选择它的主要原因后面会讲。

安装与标定

先说安装。M360尺寸78×78×81mm,重量408g,不算大。我们把它直接安装在AGV前部下方,倾斜角度约15°向下。为什么向下?因为垂直FOV为70°,从-10°到+60°,倾斜安装既能覆盖地面也能覆盖前方货架。之前用过一台垂直FOV 59°的雷达,同样的安装角度地面覆盖率差很多。

安装后第一件事是标定坐标系。M360有一个很方便的特性:内置6轴IMU,支持PTP v2时间同步。点云数据和IMU数据的时间戳在纳秒级同步。用其他雷达时,需要外挂IMU模块再手动同步时间戳,非常麻烦。M360直接省去这一步,确保坐标变换时的数据一致性。

避障实战配置

避障我们用的是DWA算法。具体做法是将M360的点云进行下采样,在机器人周围3米范围内进行障碍物膨胀,然后传给DWA评分函数。有几个细节值得说。

第一个是盲区问题。 M360的近盲区只有5cm。这个数据比大多数3D雷达小。在仓储场景中,地面上经常布满螺栓、线缆和托盘底脚,高度大约2~5cm。之前用的盲区超过10cm的雷达,这些小障碍物经常漏检,AGV碾过好几次。换成M360后,5cm以上的地面障碍物基本都能检测到。

第二个是雨雾和粉尘。 我们仓库有一段紧邻出货口,装卸时门有时开着,水雾从外面飘进来。之前用的雷达在这种时候噪点明显增多,点云里全是散乱的噪点。M360支持双回波模式,可以分别接收前向和后向回波,穿透雨滴看到后面的物体。开启双回波后,雨天噪点显著减少。它还有雨雾检测功能,会自动判断环境中是否有降水,然后调整点云输出策略。

第三个是IP防护。 这个事情有点尴尬。之前用的雷达没有IP等级,我们也没太在意。直到有一次AGV经过保洁员刚清洁过的地面,一些水花溅到基座上,雷达工作了几分钟后报错。M360是IP67,完全防尘,可承受短时浸泡。安装后再也不用担心仓库的潮湿和粉尘区域。

功耗与续航

最后说一下功耗。M360工作功耗不到4.5W。我们的AGV用的是48V锂电池组,之前的雷达大约8W。3.5W的差距看起来不大,但AGV通常需要连续运行8小时以上,一天两班倒,功耗差异对电池续航和散热设计有影响。低功耗意味着可以用更小的散热片,整体结构可以更紧凑。

使用一年多的感受

这台M360在仓库里跑了半年多了,AGV避障方面没有出过什么大问题。以前经常发生的两种情况都改善了:地面小障碍物不再漏检,雨天噪点得到控制。内置IMU省去了外挂模块的麻烦,IP67防护等级在仓库环境中也让人放心。

如果你也在做AGV的传感器选型,M360的5cm近盲区、双回波穿透雨雾、IP67防护、以及内置IMU配合PTP同步,在仓储场景中确实很实用。

数据来源:M360产品手册(坦途智行)和实际部署经验。本文内容仅供参考,实际性能以官方最新参数为准。