叉车与AMR防撞：共用通道时传递UWB定位坐标、由AMR自行判断的架构

谈叉车与AMR防撞，请先想象一条货架高约6米的通道尽头，一个呈T字形分岔的交叉路口。一侧，AMR载着料箱沿既定路线驶来；另一侧，叉车托着托盘从货架末端转出。两者此时还看不见彼此，因为货架挡住了视线。AMR的激光雷达捕捉到叉车的那一刻，叉车的前轮已经进入路口，从这时才开始减速，剩下的距离不过几米。

随着引入AMR、让它与叉车混行的工厂越来越多，这一场景成了新的问题。只有叉车通行的年代，驾驶员之间靠鸣笛和眼神示意通过路口。AMR听不见鸣笛，也读不懂眼神。它只避让自身传感器探测到的东西。于是在产线扩建会议上会有人提出“干脆把AMR区域和叉车区域彻底分开”，但在只有一条通道的区段，这根本做不到。

我们收到的咨询，问题的形式几乎一样：能否实时获取叉车的位置坐标来控制AMR？能否在上层系统中同时查看人员和物流设备的位置，并协调它们的动作？本文整理的就是回答这些问题的叉车与AMR防撞架构。要点只有一句话：把叉车的坐标交给AMR，但避不避让，由AMR自己判断。

I. 激光雷达只能避开看得见的东西

“AMR装了激光雷达，不是会自己避让吗？”这是引入评估时最先出现的反驳，而且有一半是对的。激光雷达能精确捕捉进入视野的障碍物，AMR会在其前方停下或绕行。问题在于视野。激光雷达只能看到光线直线到达的范围。从货架末端转出的叉车，在被货架遮挡期间是一个不存在的物体，而在驶出货架的瞬间又是一个突然出现的物体。

叉车一侧也有自己的情况。托着托盘的叉车，制动距离随载重增加，门架还会遮挡驾驶员的视线。如果激光雷达看到叉车时，AMR和叉车都已经进入紧急制动区间，剩下的选择就只有急停。急停能避免事故，但会造成货物偏移，反复发生还会拖慢AMR的整体运行计划。

因此需要的不是更好的激光雷达，而是在激光雷达看见之前就到达的防撞预警信息。如果AMR能提前知道叉车正以多快的速度沿着距路口15米的通道驶来，就可以用减速和进入前等待来化解，而不是急停。

在上一篇文章《机器人知道自己在哪里，却不知道人在哪里》中，我们讨论的是给人员佩戴标签，把人员放到机器人地图上的思路。本文的方向正好相反：给叉车安装标签，把它的坐标交给AMR控制系统。

II. UWB定位坐标交出去，判断由AMR来做

架构分四步。固定在叉车上的UWB标签发出信号，安装在通道上方的TwinTracker UWB接收该信号。ORBRO Server根据接收时间差计算坐标，并转换为以工厂平面布置图为基准的位置。然后将叉车ID、坐标、测量时间和有效状态打包，传递给AMR控制系统。

这里要划一条线。传递的是坐标，不是指令。减速、停止还是绕行，由AMR控制系统对比自身路线与叉车的接近位置后自行判断。原因有两个。第一，了解AMR路线、载荷状态和制动特性的是AMR自己。第二，AMR本身已经具备安全传感器和安全额定功能，来自上层系统的坐标并不是替代这些功能，而是比它们更早到达的辅助信息。即使坐标中断，激光雷达也会继续工作。

出于同样的原因，通信中断或坐标延迟到达时AMR该如何动作，不由我们决定，而是与AMR厂商共同定义。最后一个坐标可以信任几秒，之后是在路口前等待还是仅凭激光雷达通过，这些属于机器人运行规则的范畴。

在坐标上附加测量时间和有效状态，也是同一逻辑。如果只有坐标，AMR无法分辨这个值是刚刚测得的，还是3秒前的。有了时间戳才能丢弃过期的值，有了有效状态才能把接收质量差的值从控制输入中剔除。

III. 两张地图的原点必须一致

在传递坐标之前，还有一个问题要解决。UWB定位计算出的坐标与AMR使用的地图坐标，必须采用相同的原点和相同的轴向。如果两套系统各用各的原点，同一辆叉车在AMR地图上会出现在错误的通道里。

因此以工厂平面布置图作为共同基准。在现场实测几处主要通道和基准点，用这些值确定把UWB坐标转换为AMR地图坐标的转换参数。产线或货架布局一旦变动，这组转换参数也要重新标定。布局变了而转换参数不变，就会出现坐标准确、地图却错了的情况。

接收器的位置也按视野的逻辑来定。TwinTracker UWB安装在工厂的H型钢和通道上方，高度和朝向以优先覆盖货架末端和AMR交叉区段为准。在没有设备和货物的空厂房里测得的接收范围不可信。要在设备和托盘就位的实际运行状态下，逐条通道确认叉车坐标是否连续不中断。

叉车定位标签安装在叉车的护顶架上。UWB Tag RU-O3405尺寸为66×50×20mm，通过左右两侧的固定翼固定，安装时要能承受振动。确定安装位置时，先看门架是否会遮挡信号、换班时如何维持供电、是否妨碍维护动线。只要有一个标签装错，那辆叉车就会从地图上消失，AMR又只能靠激光雷达去应对它。

IV. 叉车与AMR防撞要分四种情况分别测试

对接是否有效，走一遍通过并不能证明。正常情况下，任何配置都运行良好。差别出现在非正常的时候。所以把情况分成四种反复测试，每次测试都把坐标传递状态和AMR的结果一并记录。

场景	坐标传递状态	AMR的预期动作	记录项
正常通过	叉车坐标正常更新	提前感知接近并减速，通过后恢复	开始减速的距离、通过所需时间
交叉接近	双方同时驶向路口	进入前等待或绕行	等待位置、重新出发时刻
急停	叉车在路口前突然加速	停止	停下所用时间、货物状态
通信中断	坐标接收中断或延迟	与厂商定义的动作（等待或仅凭激光雷达通过）	最后坐标的时刻、恢复时刻

第四行没有标准答案。这一格要与AMR厂商共同填写，填好之后才把对接投入运行。

测试也包括过滤。区分已登记的叉车标签与来自其他区域的信号，把坐标质量低或最后接收时间过久的值从控制输入中排除。更改过滤条件后要对比前后结果，确认外部标签被滤掉、正常目标仍然保留。过滤太严，真正需要的叉车会被漏掉；过滤太松，AMR会因为隔壁区域的叉车而停下。

测试记录不丢弃。哪个路口、什么条件下、减速提前了多少，只要留下记录，在为下一条产线确定接收器布置和对接条件时，这些记录就是依据。

V. 叉车与AMR混行部署的注意事项

1. 确定从哪个路口开始。高货架和设备遮挡视线的交叉通道优先。结合通道宽度和车辆限速，划定进入前等待区间和减速判断区间。
2. 让坐标更新条件符合运行要求。车速越快、通道越窄，更新就要越密集。
3. 把需要与AMR厂商定义的事项列成清单：输入格式、允许延迟、中断时的动作、有效状态的判定标准。没有这份清单，运行就会在测试表第四行空着的状态下开始。
4. 把叉车标签的供电和检查纳入运行流程。流程里有换班时确认标签状态这一行，才不会出现从地图上消失的叉车。
5. 布局变动时一并安排重新标定。在货架搬迁的施工计划中把坐标转换参数复核列为一项，施工第二天AMR就不会停在错误的通道里。

结语

在共用通道的工厂里，真正实现叉车与AMR防撞的不是更灵敏的传感器，而是在看见之前就掌握的信息。捕获叉车坐标交给AMR，判断交给AMR，四种非正常情况提前测试，这就是整个架构。

ORBRO把这套架构作为一个整体提供。TwinTracker UWB接收叉车坐标，ORBRO Server换算为工厂坐标并传递给AMR控制系统，同一组坐标也会在ORBRO OS的平面布置图上同时显示叉车、AMR和人员的位置。定位系统由哪些部分组成，见《UWB定位系统由什么组成》；用摄像头识别叉车与人员碰撞风险的方式，见《叉车防碰撞，AI摄像头的危险区域检测》。叉车与AMR防撞的配置已整理在解决方案页面。请告诉我们哪个路口存在问题、AMR厂商是哪家，我们从那个区段开始一起评估。