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目前,可以被用于非接触障碍物探测的技术主要有4种:激光测距技术,红外技术,超声波技术及微波技术,其中激光扫描式和多探头红外光电式技术在AGV上的应用已经成熟,而其他两种方式都还处于工程产品验证阶段。

1 激光扫描探测

如上图所示,激光探测通常是采用光电调制的方式,由激光二极管向外发射经过调制的脉冲激光束(Laser Beam)S,当该激光束遇到物体反射回来时,由激光探测器接受到同样的脉冲信号E,通过对S信号和E信号微小时间差的计算,就能够得到激光发射点于被测 物体之间的距离了。在激光发射器上加以旋转,即可使其探测某一扇形范围内的物体,从而实现激光扫描障碍物探测。

此项技术原理简单,但真正要实现却并非易事,其光学器件的精度,实时计算精度和控制精度要求都十分高。

目前应用于AGV上的激光扫描障碍物探测的产品是由德国SICK公司生产的S3000, 其优点是:精度较高,抗干扰性好,可以采用编程方式对探测区域进行设定并有一定的自学习功能。其缺点是:由于激光的特性,无论采用圆柱透镜还是棱形透镜, 扫描范围都只可能在一个水平扇形平面上,在垂直方向上的局限性很大;从明亮的环境中突然进入黑暗环境时,有短时的“昼盲”现象;由于采用高精度的器件及控 制器件其价格很高;一般用户不具备对其进行编程的能力,无法调整其探测范围,需要专业技术人员现场服务,因此其维护费用也会相应增加。

2 多探头红外光电管探测

这是在AGV上应用最早的方法,到目前为止也还是最为普遍的方法。

通过对波长为0.76~1000um的红外光进行调制发射,接受反射回来的光线,通过反射光强来估算被探测物体的距离,由于红外光的波长范围较宽,某一波长的光线很容易被特定的物体吸收,反射光强的衰减量必然不同,基于这样的原理,其检测距离多为近似值。

目前可用于AGV上的多探头红外光电管探测器产品很多,其中以日本SUNX公司生产的P2系列产品最为成熟,已被多数AGV生产厂家认可。该产品的优点 是:红外线的发射呈锥形散射,探测幅面较大;其结构简单、体积较小;使用维护简单方便,用户可自行调节探测距离;可替代的产品种类较多,产品价格相对较 低。其缺点是:不同物体对红外光的吸收程度不同,可导致探测距离上的极大差别;其内部多为模拟电路,探测精度不高。

3 多探头超声波探测

在生活中,我们已经看到了超声波探测器的应用――汽车倒车雷达!但真正要将其用于AGV却不是那么容易的,第 一,AGV上的探测器是随时处于工作状态,对 器使用寿命有要求;第二,AGV上使用的超声波探测器的探测范围要求更远;第三,AGV上使用的超声波探测器必须避免多车相遇时的超声波相互干扰。

虽然超声波技术在未来可能被用于AGV上,但由于该技术自身的特性限制,如声频范围20kHz~100kHz,虽然波长短,指向性好,但其调制特性很差,很容易受到外界噪声的干扰,尤其是在工厂的应用;与红外技术一样,声波也容易被某种特定的材料吸收,而影响测距精度。

4 微波探测

此项技术是利用微波(0.8~3GHz)的多普勒效应,用雷达原理对被测物体进行探测,目前在AGV上还没有应用实例。用此技术,可使AGV的探测区域增大,探测器可以隐藏安装。但其检测的精度与物体运动的速度和物体的大小有关,因此一般不适用在运动设备上。

 

5 关于AGV障碍物探测器的选型说明

对于探测器的选型,在一般情况下,我们是根据用户的订购价格来决定的,因为激光式的与红外式的产品价格差异是巨大的。若用户有特殊需求,或用户对该类产品有所了解,可以由用户指定,并付以相应的价格。

6 其他说明

AGV的一般使用环境是无人工作区,安全防护虽然十分必要,但只有在突发情况时才起作用,一般不应有人为故意触发安全防护系统,这样对AGV的内部控制器件,及行走系统是很不利的,会大大缩短其使用寿命影响导引、导航精度!



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发布时间:2018年04月12日 内容来源:深圳市欧铠机器人有限公司 浏览:
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