聊一聊AGV主流导航导引技术
TIME:2021/8/30 10:07:56 click: 1489 次
AGV（Automated Guided Vehicle ，自动导引运输车)。美国物流协会：指装有电磁或者光学引导装置，能够按照规定的导引路线行驶，具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输小车。中国国家标准：指装有自动引导装置，能够沿规定的路径行驶，在车上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆。从定义中我们可以看出来，AGV是在特定环境特定路线下工作的智能小车，不同于现在很火热的无人驾驶汽车。 随着国家十三五规划和工业4.0的提出，AGV得到了越来越多的重视，广泛运用在汽车制造、物流仓储、码头港口、烟草等多个领域。AGV具有自动化程度高、充电自动化、美观、使用方便、提高作业效率、减少人工成本等优点。 AGV主要有三大系统组成：机械系统、动力系统和控制系统，而且每个系统下面又包括很多典型部件结构，比如：车体、驱动装置、导向装置等。今天笔者想跟大家分享下跟我们关系最为紧密的部分随着物联网、激光雷达、电子等技术的快速发展，AGV导航技术也得到了快速发展，目前常见的导航导引技术主要有以下几种： 用定位块将AGV的固定行驶区域分成若干个坐标小区域，通过对小区域的计数实现导引，这种导引方式主要有光电式（将坐标小区域以两种颜色划分，通过光电器件计数）和电磁式（将坐标小区域以金属块或磁块划分，通过电磁感应器件计数）两种，其优点是可以实现路径的修改，导引的可靠性好，对环境无特别要求。缺点是地面测量安装复杂，工作量大，导引精度和定位精度较低，且无法满足复杂路径的要求。 通过在AGV行驶的路径上埋置金属线，通过AGV上的电磁感应线圈来感应磁场的强弱，进行识别和跟踪。其主要优点是金属线隐蔽，不易破坏，成本低，缺点是路径固定不易更改，只适用于环境简单的场合。此种导航方式是最为古老的导航引导方式之一。与电磁导引原理相近，只不过是把埋置的金属线换成了贴在地表的磁条，AGV通过磁场传感器检测磁带信号控制走行，在需要拐弯或者特定动作的地方，可以设置几个节点，通过RFID技术进行识别感应。此方式成本低，线路固定，但是磁条易受破坏污染和周围金属物质的干扰，稳定性差。此导航引导技术是目前最为成熟的，也是应用最多的方式之一。 通过在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板（至少3块），AGV 通过发射激光束，并采集由不同角度的反射板反射回来的信号，根据三角几何运算来确定其当前的位置和方向，实现AGV 的导引。此导引技术是很先进的技术，定位精确高，地面无需其他设施，行政路径自由，能够适应复杂的工作环境，缺点是成本高、易受天气环境影响。目前此项技术，国内众多AGV厂商都在研究，也有厂家已经发布了基于此技术的AGV小车。 该方式是一种相对定位法，在AGV上安装惯性传感器（比如：陀螺仪）精确获取小车的方向和速度，当起点位置坐标已知时，通过对已知点的积分可以得到当前的位置等信息，但是由于此导航方式会随着时间有误差累积，所以会在路面上相隔几米的距离会布置一些磁钉，当AGV小车经过时，磁钉的信息可以修正惯导的数据。该方式的优点是技术较为先进、简单灵活、不需要很多地面装置等特点，缺点是成本较高，精度受惯性器件影响大。 通过摄像头获取周边环境图像，然后进行仿生图像识辨确定自身坐标位置，进而导引AGV。此方式有的还会配合惯性传感器来用，通过修正算法阈值，做误差修正。此种导航技术的优点在于定位精度高、无需外部辅助装置，缺点是价格高、技术不成熟、受天气影响大。此技术是正在处于发展中的很有潜力的技术之一。 此种导航技术主要用于既有室内又有室外路径的情况，通过卫星对路面对象进行跟踪和导航，其精度取决于卫星信号和周围环境等因素，目前有的AGV厂家会在行驶的路线中间增加磁钉配合使用，来进行误差修正。
