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AGV全称是Automated Guided Vehicle,意思是“自动导引运输车”。AGV是装备有电磁、光学或其它自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输小车。

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AGV以轮式移动为特征,较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比,AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。因此,在自动化物流系统中,最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的无人化生产。

目前,市场上应用广泛的AGV导航方式主要有电磁导航、磁条导航、二维码导航、激光导航、视觉导航等。那么它们是如何定义的以及各自优缺点是什么呢?今天,小仙就带大家来了解一下~

电磁导航

电磁导航是一种较为传统的引导方式,通过在AGV的行驶路径上埋设金属导线,并加载低频、低压电流,使导线周围产生磁场,AGV上的感应线圈通过对导航磁场强弱的识别和跟踪,实现AGV的导引。

电磁导航的优点:导引线隐蔽,不易污染和破损,导引原理简单而可靠,便于控制通讯,对声光无干扰,投资成本低。

电磁导航缺点:改变或扩充路径较麻烦,导引线铺设相对困难。

磁条导航

磁条导航技术与电磁导航相近,不同之处在于采用了在路面上贴磁条替代在地面下埋设金属线,通过磁条感应信号实现导引。

磁条导航优点:AGV定位精确,路径的铺设、变更或扩充相对电磁导航较容易,磁条成本较低。

磁条导航缺点:磁条容易破损,需要定期维护,路径变更需要重新铺设磁带,AGV只能按磁条行走,无法实现智能避让或通过控制系统实时更改任务。

与磁条导航原理相近的导引方式还有磁钉导航和色带导航。磁钉导航是在地面铺设磁钉,优点是隐蔽性好、抗干扰性强、耐磨损、抗酸碱;缺点是容易受铁磁物质影响,更改路径施工量大,容易对地面造成损害,一般仅在码头应用较多。色带导引是在地面粘贴色带或涂漆,通过车载的光学传感器采集图像信号识别来实现导引,由于色带容易受到污染和破坏,对环境要求高,定位精度较低,所以应用也十分有限。

二维码导航

二维码导航的原理是AGV通过摄像头扫描地面铺设的二维码,通过解析二维码信息获取当前的位置信息。二维码导航通常与惯性导航相结合,实现精准定位。惯性导航是利用移动机器人内部传感器(光电编码器,陀螺仪)获取机器人的位置和姿态,通常作为辅助定位。

二维码导航优点:定位精确,小巧灵活,铺设、改变路径也较容易,便于控制通讯,对声光无干扰。

二维码导航缺点:路径需要定期维护,如果场地复杂,则需要频繁更换二维码,对陀螺仪的精度及使用寿命要求严格,另外对场地平整度有一定要求,价格相对较高。

激光导航

激光导航又分为激光反光板导航和自然导航两种:

激光反光板导航是在AGV 行驶路径的周围安装位置精确的反射板,激光扫描器安装在 AGV 车体上。激光扫描器随 AGV 的行走的同时发出激光束,发出的激光束被沿 AGV 行驶路径铺设的多组反射板直接反射回来,触发控制器记录旋转激光头遇到反射板时的角度。控制器根据这些角度值与实际的这组反光板的位置相匹配,计算出 AGV 的绝对坐标,基于这样的原理实现非常精确的激光导引。

自然导航是通过激光传感器感知周围环境。与激光导航不同的是,不需要在AGV行驶路径的周围安装用于定位的反射板或反光柱,自然导航的定位标志物可以是工作环境中的墙面、物体等信息。相比于激光反光板导航,自然导航的施工成本与周期都较低。

激光导航的优点:激光导航的方式使得AGV能够灵活规划路径,定位准确,行驶路径灵活多变,施工较为方方便,能够适应各种使用环境。

激光导航的缺点:制造成本高,对环境要求较相对较高(外界光线,地面要求,能见度要求等)。

视觉导航

视觉导航是通过AGV车载视觉传感器获取运行区域周围的图像信息来实现导航的方法。硬件上需要下视摄像头、补光灯和遮光罩等支持该种导航方式的实现。该方式通过AGV在移动过程中摄像头拍摄地面纹理进行自动建图,再将在运行过程中获取的地面纹理信息,与自建地图中的纹理图像进行配准对比,以此估计移动机器人当前位姿,实现移动机器人的定位。

视觉导航的优点:视觉纹理导航的优点是硬件成本较低,定位精确。

视觉导航的缺点:对使用环境(地面、光线等)要求较高,运行的地面需要有纹理信息,当运行场地面积较大,绘制导航地图的时间相比激光导航长,而且视觉导航技术还不够成熟。

通过对上述多种导航方式的AGV进行对比之后,会发现每种单一导航方式的AGV各有优点与不足。



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发布时间:2020年06月17日 内容来源:深圳市欧铠机器人有限公司 浏览:
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