自動(dòng)AGV小車(chē)如何確定方向?淺析AGV小車(chē)八類(lèi)常見(jiàn)導(dǎo)航方式
時(shí)間:2024-05-04
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隨著智能科技的發(fā)展,自動(dòng)agv小車(chē)得到了廣泛的運(yùn)用,尤其是在倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域,京東的自動(dòng)分揀小紅車(chē),申通的小黃車(chē),亞馬遜的kiva等等都是在自動(dòng)agv小車(chē)的基礎(chǔ)上改進(jìn)得來(lái)。作為一種無(wú)需人工輔助的智能小車(chē),很多業(yè)內(nèi)外人士好奇,自動(dòng)agv小車(chē)如何確定方向?
目前,現(xiàn)在市面上的agv小車(chē)分為大致八個(gè)類(lèi)型的,坐標(biāo)導(dǎo)航、電磁導(dǎo)航、磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、光學(xué)導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、圖片識(shí)別導(dǎo)航、gps導(dǎo)航:
一、電磁導(dǎo)航
早期的agv多是用電磁導(dǎo)航,這種方案原理簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟,成本低,但是改變或擴(kuò)展路徑及后期的維護(hù)比較麻煩,并且agv只能按固定路線(xiàn)行走,無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能避讓?zhuān)蛲ㄟ^(guò)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)更改任務(wù)。它是通過(guò)在agv的行駛路徑上埋設(shè)金屬導(dǎo)線(xiàn),并加載低頻、低壓電流,使導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng),agv上的感應(yīng)線(xiàn)圈通過(guò)對(duì)導(dǎo)航磁場(chǎng)強(qiáng)弱的識(shí)別和跟蹤,實(shí)現(xiàn)agv的導(dǎo)引。
二、磁導(dǎo)航
磁條導(dǎo)航技術(shù)與電磁導(dǎo)航相近,不同之處在于采用了在路面上貼磁條替代在地面下埋設(shè)金屬線(xiàn),通過(guò)磁條感應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。但相對(duì)于電磁導(dǎo)航agv定位要精確很多,而且路徑的鋪設(shè)變更相對(duì)較容易,且成本更低,但是容易損壞,需要定期維護(hù)。
三、二維碼導(dǎo)航
二維碼導(dǎo)航屬于視覺(jué)識(shí)別。二維碼導(dǎo)航要比磁導(dǎo)航定位精確,在鋪設(shè)、改變路徑上也較容易,便于控制,對(duì)聲光無(wú)干擾。不過(guò)這種導(dǎo)航也需要定期維護(hù),如果有人來(lái)干涉或拉地牛叉車(chē)經(jīng)過(guò),就容易把地上的二維碼碾壞,需要頻繁更換二維碼。因此,比較適合全自動(dòng)無(wú)人化的環(huán)境。對(duì)陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴(yán)格,另對(duì)場(chǎng)地平整度有一定要求,價(jià)格較高。
四、激光導(dǎo)航
目前,市面上的激光導(dǎo)航有兩種模式:
第一種是反光板導(dǎo)航,在agv行駛路徑的周?chē)惭b位置精確的激光反射板,agv通過(guò)發(fā)射激光束,同時(shí)采集由反射板反射的激光束,來(lái)確定其當(dāng)前的位置和方向,并通過(guò)連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)agv的導(dǎo)航。
另一種則是slam導(dǎo)航,通過(guò)激光雷達(dá)對(duì)場(chǎng)景的觀測(cè),實(shí)時(shí)創(chuàng)建地圖并修正機(jī)器人位置,無(wú)需二維碼、色帶、磁條等人工布設(shè)標(biāo)志物,真正實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)環(huán)境的零改造。另一方面,通過(guò)激光雷達(dá)對(duì)障礙物的實(shí)時(shí)檢測(cè),有效規(guī)劃軌跡避開(kāi)障礙物,提高人機(jī)混合場(chǎng)景的適用和安全性。
目前slam導(dǎo)航備受關(guān)注,成為很多agv廠商研發(fā)方向,靈活度也要比其他導(dǎo)航方式強(qiáng),同時(shí)在定位程度上比較精準(zhǔn),但是,激光導(dǎo)航的制造成本高,對(duì)環(huán)境如外界光線(xiàn),地面要求,能見(jiàn)度要求等要求較相對(duì)較高。
五、坐標(biāo)導(dǎo)航
用定位塊將agv的行駛區(qū)域分成若干坐標(biāo)小區(qū)域,通過(guò)對(duì)小區(qū)域的計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航,一般有光電式(將坐標(biāo)小區(qū)域以?xún)煞N顏色劃分,通過(guò)光電器件計(jì)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(guò)電磁感應(yīng)器件計(jì)數(shù))兩種形式,其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)路徑的修改,導(dǎo)引的可靠性好,對(duì)環(huán)境無(wú)特別要求。缺點(diǎn)是地面測(cè)量安裝復(fù)雜,工作量大,導(dǎo)引精度和定位精度較低,且無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜路徑的要求。
六、光學(xué)導(dǎo)航
光學(xué)導(dǎo)航是在agv的行駛路徑上涂漆或粘貼色帶,通過(guò)對(duì)攝像機(jī)采入的色帶圖像信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引。該導(dǎo)航方式分為色帶跟蹤導(dǎo)航、二維碼識(shí)別等功能。光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)成熟,應(yīng)用也較為廣泛。目前,亞馬遜應(yīng)用的kiva機(jī)器人就是利用光學(xué)導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)的。該導(dǎo)航方式靈活性比較好,地面路線(xiàn)設(shè)置簡(jiǎn)單易行,但對(duì)色帶的污染和機(jī)械磨損十分敏感,對(duì)環(huán)境要求過(guò)高,導(dǎo)引可靠性較差,精度較低。
七、視覺(jué)導(dǎo)航
視覺(jué)導(dǎo)航是在agv上安裝ccd攝像機(jī),agv在行駛過(guò)程中通過(guò)視覺(jué)傳感器采集圖像信息,并通過(guò)對(duì)圖像信息的處理確定agv的當(dāng)前位置。
視覺(jué)導(dǎo)航方式具有路線(xiàn)設(shè)置靈活、適用范圍廣、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是,由于利用車(chē)載視覺(jué)系統(tǒng)快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)路標(biāo)識(shí)別這一技術(shù)瓶頸尚未得到突破,因此,目前該方法尚未進(jìn)入實(shí)用階段。
八、慣性導(dǎo)航
慣性導(dǎo)航是在agv上安裝陀螺儀,在行駛區(qū)域的地面上安裝定位塊,agv可通過(guò)對(duì)陀螺儀偏差信號(hào)(角速率)的計(jì)算及地面定位塊信號(hào)的采集來(lái)確定自身的位置和航向,從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。
此項(xiàng)技術(shù)在軍方較早運(yùn)用,其主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn),定位精準(zhǔn),地面處理工作量小,路徑靈活性強(qiáng)。其缺點(diǎn)是制造成本較高,導(dǎo)引的精度和可靠性與陀螺儀的制造精度及其后續(xù)信號(hào)處理密切相關(guān)。
經(jīng)過(guò)小編的講解,您是否對(duì)自動(dòng)agv小車(chē)如何確定方向有所了解了呢?近年來(lái), 隨著agv應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,應(yīng)用的復(fù)雜程度越來(lái)越高,對(duì)其導(dǎo)航及相關(guān)技術(shù)也提出了許多新的要求。未來(lái),agv導(dǎo)航技術(shù)將進(jìn)一步革新和發(fā)展。