UWB 技術(shù)在機(jī)器人和移動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用

多年來，機(jī)器人生態(tài)系統(tǒng)不斷增長，不同的應(yīng)用程序也在不斷增長。如今，機(jī)器人出現(xiàn)在許多不同的領(lǐng)域，例如私人家庭、商業(yè)場(chǎng)所、倉庫和醫(yī)療場(chǎng)所。他們要么自主工作，要么與我們并肩工作，幫助我們完成任務(wù)。

根據(jù) Statista 1 的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì) 2023 年機(jī)器人市場(chǎng)總收入將達(dá)到 373.7 億美元左右，該市場(chǎng)以服務(wù)機(jī)器人為主（約占收入的 75%）。這個(gè)巨大的市場(chǎng)由工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、5G、人工智能和智能移動(dòng)等多種趨勢(shì)塑造，并受到家庭/社交機(jī)器人、自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）、協(xié)作機(jī)器人（Cobot）和無人機(jī)等各種應(yīng)用的推動(dòng)。

提高機(jī)器人應(yīng)用中的空間意識(shí)可能非常具有挑戰(zhàn)性，但對(duì)于支持機(jī)器人的操作至關(guān)重要。事實(shí)上，機(jī)器人的功能和能力近年來不斷發(fā)展：新的應(yīng)用程序和用例已經(jīng)出現(xiàn)，機(jī)器人現(xiàn)在需要自主行駛并以多種不同的方式與人互動(dòng)。

l  自主著陸：

n  物流中的有效負(fù)載交付（無人機(jī)）

n  懸停并降落在室內(nèi)地面站（無人機(jī)）

n  盒子里的無人機(jī)用例（無人機(jī)）

l  列隊(duì)行駛：

n  倉庫多有效負(fù)載交付（AGV/AMR）

n  飛行蜂窩網(wǎng)絡(luò)（無人機(jī)）

n  環(huán)境監(jiān)測(cè)（無人機(jī)）

n  娛樂（空中表演）（無人機(jī)）

l  工人安全：

n  如果工人處于危險(xiǎn)區(qū)域，請(qǐng)停止機(jī)器（AGV/AMR、協(xié)作機(jī)器人）

n  讓機(jī)器人與附近工人保持安全距離（AGV/AMR、協(xié)作機(jī)器人）

l  跟我來

n  在工業(yè)環(huán)境中移動(dòng)的重負(fù)載（AGV/AMR）

n  個(gè)人協(xié)助機(jī)器人（社交機(jī)器人）

l  基地導(dǎo)航

n  電量耗盡返回充電站（AGV/AMR、家用機(jī)器人）

n  完成任務(wù)后返回儲(chǔ)藏室（AGV/AMR、家用機(jī)器人）

l  室內(nèi)導(dǎo)航

n  工業(yè)和家庭環(huán)境中的精 確自主導(dǎo)航（AGV/AMR、家用機(jī)器人）

l  跟隨我：在此用例中，機(jī)器人在操作環(huán)境中移動(dòng)時(shí)，需要跟隨人類或另一個(gè)機(jī)器人。集成此功能對(duì)于個(gè)人輔助機(jī)器人或在工業(yè)環(huán)境中移動(dòng)的重負(fù)載至關(guān)重要。

l  家庭基站導(dǎo)航：在此用例中，機(jī)器人需要自主導(dǎo)航到特定位置或家庭基站。例如，當(dāng)電池耗盡時(shí)，它可以返回充電站，或者在完成任務(wù)后返回儲(chǔ)藏室。

l  室內(nèi)導(dǎo)航：為了執(zhí)行分配的任務(wù)，機(jī)器人需要相對(duì)于環(huán)境定位自己，并自主導(dǎo)航到家庭或工業(yè)環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)位置。在無法使用GPS的室內(nèi)環(huán)境中，UWB提供了可擴(kuò)展、實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確的定位技術(shù)，可以讓機(jī)器人準(zhǔn)確地知道自己每時(shí)每刻的位置。

l  自主著陸：飛行機(jī)器人或無人機(jī)有望自主工作。這項(xiàng)任務(wù)的關(guān)鍵是它們能夠在靜態(tài)或移動(dòng)平臺(tái)上精 確著陸。這使得物流中的有效負(fù)載交付、室內(nèi)地面站上的懸停和著陸以及盒中無人機(jī)用例等用例成為可能。

l  編隊(duì)：機(jī)器人可能需要一起工作，有一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者來領(lǐng)導(dǎo)它們，甚至以特定的編隊(duì)工作才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。這在倉庫多有效負(fù)載交付、飛行蜂窩網(wǎng)絡(luò)和娛樂（例如無人機(jī)空中表演）方面有著巨大的應(yīng)用。

l  工人的安全：當(dāng)工人在危險(xiǎn)的機(jī)器人或機(jī)器附近操作時(shí)，安全至關(guān)重要。機(jī)器人可以檢測(cè)附近的工人，并在不滿足安全條件時(shí)采取適當(dāng)行動(dòng)；例如，如果檢測(cè)到工人處于危險(xiǎn)區(qū)域，則停止操作，或者始終使機(jī)器人與附近工人保持安全距離。

如何將UWB 子系統(tǒng)集成到最常見的機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS2、PX4 等）中

UWB技術(shù)移動(dòng)應(yīng)用

?  UWB 測(cè)距：使用您的 iOS 或 Android 手機(jī)連接到附近帶有 UWB 的設(shè)備，并開始獲取測(cè)距和迎角數(shù)據(jù)！

?  距離警報(bào)：使用 UWB 精細(xì)測(cè)距功能從附近最多 5 個(gè)支持 UWB 的設(shè)備獲取實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)，然后使用該數(shù)據(jù)根據(jù)距離觸發(fā)操作。在此用例中，根據(jù)與附近設(shè)備的距離，用戶的手機(jī)中會(huì)顯示警報(bào)。

?  跟蹤器：使用智能手機(jī)的 UWB 和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 功能來跟蹤附近的設(shè)備。該演示支持 iOS 中的 ARKit 和 Android 中的 ARCore。

?  Point & Trigger：使用您的手機(jī)及其 UWB 功能以直觀的方式控制您周圍的設(shè)備。只需將手機(jī)指向您要控制的設(shè)備并發(fā)送命令即可。

借助 UWB 技術(shù)，您將獲得準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的定位信息，可用于預(yù)測(cè)您的需求并自動(dòng)執(zhí)行操作，而不會(huì)影響安全性。將安全汽車訪問、免提邏輯和物理訪問以及室內(nèi)定位提升到一個(gè)新的水平！