项目挑战
在制造业车间、仓储物流和巡检作业现场,工人经常需要双手搬运工具、备件或检测仪器,往返于工位、仓库与设备之间,体力消耗大、作业效率低。传统工具车完全依赖人工推行,难以适应现代化柔性生产的节奏,主要面临以下挑战: 搬运负担重、效率低。 巡检和维修作业中,工人需携带大量重型工具和备件,长距离步行推行工具车占用双手、耗费体力,直接影响作业速度和持续工作时长。 人机协同要求高。 工具车需在工人移动时稳定跟随、在工人停留时自动驻车,对实时测距、运动控制和转向响应的协同精度要求极高,任何延迟或偏移都可能导致脱跟或碰撞。 复杂环境避障难。 车间内人员、设备、货架密集,通道狭窄且存在临时障碍物,工具车在跟随过程中必须具备可靠的自主避障和紧急制动能力,确保安全运行。
解决方案
针对搬运、巡检和工具携行三类核心场景,项目以UWB跟随套件为核心,融合运动控制、动力系统与避障组件,打造一体化的智能跟随平台。
在感知定位层面,平台采用UWB相对定位技术,通过工人佩戴的标签与工具车上的定位模块实时测距和测角,精准解算工人的相对位置和运动方向,实现稳定跟随和动态距离保持。
在运动控制层面,平台搭载高性能运动控制器,结合编码器反馈和惯性导航,实时调节左右轮转速,实现平滑转向、加减速和驻车保持,确保跟随过程无卡顿、不漂移。
在动力系统层面,平台采用高扭矩无刷电机搭配可更换锂电池组,兼顾载重能力与续航时长,支持满载状态下长时间连续作业,满足一个班次以上的巡检和搬运需求。
在安全避障层面,平台集成超声波、红外和激光雷达等多传感器融合避障组件,实时检测前方及侧方障碍物,自动减速或绕行,并在紧急情况下触发紧急制动,保障人员和设备安全。
三者通过统一控制架构协同工作,形成"精准感知—智能决策—平稳执行—安全兜底"的完整闭环,工人无需手动操作即可让工具车自主跟随,真正实现人机共融作业。
系统改造应用后,在作业效率、人力成本和运行安全三个维度均取得显著成效:
作业效率维度。 单次巡检或搬运任务的往返准备与移动时间缩短约40%,工具车自动跟随使工人全程双手自由、步伐不受拖累;单个工位的工具到位时间缩短约50%,作业节奏明显加快。
人力成本维度。 搬运环节的人工体力消耗降低约60%,工人可专注于核心检修和巡检工作;在大型车间场景中,等效减少约30%的搬运辅助人力投入,直接降低用工成本。
运行安全维度。 平台累计运行避障成功率达到99%以上,全程零碰撞事故;紧急制动响应时间控制在0.3秒以内,有效保障了密集作业环境下的人机共融安全。


