聊一聊AGV主流導(dǎo)航導(dǎo)引技術(shù)
TIME:2021/8/30 10:07:56 click: 2084 次
AGV（Automated Guided Vehicle ，自動導(dǎo)引運輸車)。美國物流協(xié)會：指裝有電磁或者光學(xué)引導(dǎo)裝置，能夠按照規(guī)定的導(dǎo)引路線行駛，具有小車運行和停車裝置、安全保護裝置以及具有各種移載功能的運輸小車。中國國家標(biāo)準(zhǔn)：指裝有自動引導(dǎo)裝置，能夠沿規(guī)定的路徑行駛，在車上具有編程和停車選擇裝置、安全保護裝置以及各種物料移載功能的搬運車輛。從定義中我們可以看出來，AGV是在特定環(huán)境特定路線下工作的智能小車，不同于現(xiàn)在很火熱的無人駕駛汽車。 隨著國家十三五規(guī)劃和工業(yè)4.0的提出，AGV得到了越來越多的重視，廣泛運用在汽車制造、物流倉儲、碼頭港口、煙草等多個領(lǐng)域。AGV具有自動化程度高、充電自動化、美觀、使用方便、提高作業(yè)效率、減少人工成本等優(yōu)點。 AGV主要有三大系統(tǒng)組成：機械系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，而且每個系統(tǒng)下面又包括很多典型部件結(jié)構(gòu)，比如：車體、驅(qū)動裝置、導(dǎo)向裝置等。今天筆者想跟大家分享下跟我們關(guān)系最為緊密的部分隨著物聯(lián)網(wǎng)、激光雷達、電子等技術(shù)的快速發(fā)展，AGV導(dǎo)航技術(shù)也得到了快速發(fā)展，目前常見的導(dǎo)航導(dǎo)引技術(shù)主要有以下幾種： 用定位塊將AGV的固定行駛區(qū)域分成若干個坐標(biāo)小區(qū)域，通過對小區(qū)域的計數(shù)實現(xiàn)導(dǎo)引，這種導(dǎo)引方式主要有光電式（將坐標(biāo)小區(qū)域以兩種顏色劃分，通過光電器件計數(shù)）和電磁式（將坐標(biāo)小區(qū)域以金屬塊或磁塊劃分，通過電磁感應(yīng)器件計數(shù)）兩種，其優(yōu)點是可以實現(xiàn)路徑的修改，導(dǎo)引的可靠性好，對環(huán)境無特別要求。缺點是地面測量安裝復(fù)雜，工作量大，導(dǎo)引精度和定位精度較低，且無法滿足復(fù)雜路徑的要求。 通過在AGV行駛的路徑上埋置金屬線，通過AGV上的電磁感應(yīng)線圈來感應(yīng)磁場的強弱，進行識別和跟蹤。其主要優(yōu)點是金屬線隱蔽，不易破壞，成本低，缺點是路徑固定不易更改，只適用于環(huán)境簡單的場合。此種導(dǎo)航方式是最為古老的導(dǎo)航引導(dǎo)方式之一。與電磁導(dǎo)引原理相近，只不過是把埋置的金屬線換成了貼在地表的磁條，AGV通過磁場傳感器檢測磁帶信號控制走行，在需要拐彎或者特定動作的地方，可以設(shè)置幾個節(jié)點，通過RFID技術(shù)進行識別感應(yīng)。此方式成本低，線路固定，但是磁條易受破壞污染和周圍金屬物質(zhì)的干擾，穩(wěn)定性差。此導(dǎo)航引導(dǎo)技術(shù)是目前最為成熟的，也是應(yīng)用最多的方式之一。 通過在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板（至少3塊），AGV 通過發(fā)射激光束，并采集由不同角度的反射板反射回來的信號，根據(jù)三角幾何運算來確定其當(dāng)前的位置和方向，實現(xiàn)AGV 的導(dǎo)引。此導(dǎo)引技術(shù)是很先進的技術(shù)，定位精確高，地面無需其他設(shè)施，行政路徑自由，能夠適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境，缺點是成本高、易受天氣環(huán)境影響。目前此項技術(shù)，國內(nèi)眾多AGV廠商都在研究，也有廠家已經(jīng)發(fā)布了基于此技術(shù)的AGV小車。 該方式是一種相對定位法，在AGV上安裝慣性傳感器（比如：陀螺儀）精確獲取小車的方向和速度，當(dāng)起點位置坐標(biāo)已知時，通過對已知點的積分可以得到當(dāng)前的位置等信息，但是由于此導(dǎo)航方式會隨著時間有誤差累積，所以會在路面上相隔幾米的距離會布置一些磁釘，當(dāng)AGV小車經(jīng)過時，磁釘?shù)男畔⒖梢孕拚龖T導(dǎo)的數(shù)據(jù)。該方式的優(yōu)點是技術(shù)較為先進、簡單靈活、不需要很多地面裝置等特點，缺點是成本較高，精度受慣性器件影響大。 通過攝像頭獲取周邊環(huán)境圖像，然后進行仿生圖像識辨確定自身坐標(biāo)位置，進而導(dǎo)引AGV。此方式有的還會配合慣性傳感器來用，通過修正算法閾值，做誤差修正。此種導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)點在于定位精度高、無需外部輔助裝置，缺點是價格高、技術(shù)不成熟、受天氣影響大。此技術(shù)是正在處于發(fā)展中的很有潛力的技術(shù)之一。 此種導(dǎo)航技術(shù)主要用于既有室內(nèi)又有室外路徑的情況，通過衛(wèi)星對路面對象進行跟蹤和導(dǎo)航，其精度取決于衛(wèi)星信號和周圍環(huán)境等因素，目前有的AGV廠家會在行駛的路線中間增加磁釘配合使用，來進行誤差修正。
