AGV导航模式:AGV导航一体化是趋势!

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对于现在AGV导航的方式很多,各有自身的优势和缺点,都需要根据应用的场景来因地制宜。以便AGV能够在工作环境中精确的知道自己所处的位置,明确其自身的工作区域。

 

AGV的导航方式很多,各有优缺点,需要根据应用场景因地制宜。这样AGV就可以准确知道自己在工作环境中的位置,并定义自己的工作区域。

一、AGV的发展历史

无人驾驶卡车最早用于汽车工业。1913年,美国福特汽车公司将自动卡车用于汽车底盘装配;1954年,英国人首次用埋在地板下的电线代替地面上的导向轨道,形成电磁感应导向的AGVS。1959年在美国,AGV首次应用于仓储自动化和企业生产作业。

随着计算机技术的发展。1973年,瑞典沃尔沃公司在卡尔马汽车厂的装配线上采用了88辆AGV,并用计算机控制汽车的整个装配作业。瑞典NDC公司开发了第一代AGV控制系统。1990年,瑞典NDC公司开发了第四代AGV控制系统。1991年,荷兰开始使用磁网络制导技术。2000年,比利时Egemin公司采用的制导技术是激光制导与惯性、激光测角与测距相结合的制导与控制技术。

然而,中国的研究很晚。1976年,北京起重机械研究所研制出中国第一辆自动导引车。1988年,原邮电部北京邮政科技研究院研制出邮政枢纽AGV。自1991年以来,中国科学院沈阳自动化研究所/宋新机器人自动化有限公司开发了客车装配AGV系统。

第二,AGV有哪些类型

1.电磁导航

作为一种相对传统的引导方式,导航是通过在小车的行进路径上设置一根埋地金属线,在金属线上加载低频或低压电流产生磁场,车载电磁传感器识别并跟踪引导磁场的强度来实现的。

(1)优点,由于金属丝埋在地下,不易损坏,制造成本相对较低。

(2)缺点:金属丝很难更换或扩张,电磁感应容易受到金属或铁的影响。

2.磁带导航

磁带引导类似于电磁引导,是通过在汽车的行驶路径上铺设磁带,然后通过车载电磁传感器识别磁场信号来实现的。

(1)优势:目前磁带制导技术相对成熟,成本相对较低。铺设、扩展和改变路径都很容易。

(2)缺点:铺设的路径容易被机械损坏和污染,容易受到金属等铁磁性的影响,需要定期维护。

3.磁钉导航

磁钉导航和磁条导航都需要磁条传感器来定位AGV相对于路径的左右偏差。磁钉导航和磁条导航的区别在于磁条是连续铺设的,而磁钉是离散铺设的。

(1)优点:磁钉引导的优点是技术成熟、成本低、隐蔽性好。抗干扰性能强,耐磨,耐酸碱。

(2)缺点,容易受到铁磁物体的影响。如果需要改变路径,施工量比较大,对地面会有一定的影响。

4.二维码导航

穿过地面上的二维码,类似磁钉但坐标标记不同。二维码导航的原理是汽车通过摄像头扫描地面二维码,然后通过分析二维码信息获得当前位置信息。

(1)优点:定位准确,体积小,灵活,易于铺设和改变路径,控制和通讯方便。

(2)缺点:现场需要铺设大量二维码,二维码容易磨损,维护成本相对较高。

5.功能区导航

带状引导是通过在小车路径上设置光学标志,然后通过车载光学传感器采集图像信号来识别和实现引导的方法。

(1)优点:铺设路面更容易,所以比胶带更容易扩展和改变路径,成本更低。

(2)缺点:色带容易被污染破坏,对周围环境要求高。制导的可靠性受地面条件限制,定位不准确。

6.激光导航

基于反射镜定位的激光制导激光导航,其原理是在AGV的路径上安装位置精确的反射镜,然后通过激光扫描发出激光束,经地面铺设的多组反射镜反射回来,由控制器计算AGV的绝对坐标。

(1)优点:激光导航可以灵活规划路线,定位准确,行驶路线灵活多变,施工方便,适用于各种场景。

(2)缺点,激光导航的成本比较高,目前市场上的占有率不是很高。

7.自然导航

自然导航也是激光导航的一种,通过激光传感器感知环境。不同的是,激光导航定位为反射器或反射光束,而自然导航可以定位为标记,如场景中的墙壁。

(1)优点:自然导航可以依靠标志物的轮廓信息进行定位,减少了反射器的使用,降低了建设成本。

(2)缺点:定位标记轮廓复杂时,小车的定位精度会降低。

8.视觉导航

要实现这种导航方式,需要在硬件上配备摄像头、补光灯和遮光罩。另一方面,利用丰富的地面纹理信息,可以基于相关算法计算位移和旋转。

(1)优点:该方法通过自动映射移动机器人在移动过程中拍摄的地面纹理,实现移动机器人的定位。

(2)缺点,这种形式在市场上还没有得到广泛的应用,因为跑步场地需要纹理信息,而且跑步场地面积大,需要很长时间才能画出地图。

9.惯性导航

惯性导航利用移动机器人内部的传感器获取位置,并使用光电编码器、陀螺仪或两者兼有。当它移动时,它利用编码器的脉冲信号进行粗略计算来确定位置。移动机器人的三轴角速度和加速度由陀螺仪获得,位置由积分运算获得。

(1)优点:惯性导航成本低,定位精度高。

(2)缺点会随着移动到丢失位置而累积误差。

10.复合导航

复合导航是指利用两种或两种以上的导航来实现汽车的运行,是为了使AGV适应各种使用场景下常见的导航方式,在AGV中将会得到越来越广泛的应用。

总之,AGV作为一种先进的自动搬运方案,已经被越来越多的行业和企业所采用。导航方式也是从初始轨道导航和无轨导航。AGV对特定标志物的依赖越来越小,对环境的适应性逐渐增强。

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