AGV全稱是Automated Guided Vehicle,意思是“自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車”。AGV是裝備有電磁、光學(xué)或其它自動(dòng)導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛,具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸小車。
AGV以輪式移動(dòng)為特征,較之步行、爬行或其它非輪式的移動(dòng)機(jī)器人具有行動(dòng)快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)、安全性好等優(yōu)勢(shì)。與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比,AGV的活動(dòng)區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置,不受場(chǎng)地、道路和空間的限制。因此,在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中,最能充分地體現(xiàn)其自動(dòng)性和柔性,實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無人化生產(chǎn)。
目前,市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的AGV導(dǎo)航方式主要有電磁導(dǎo)航、磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航等。那么它們是如何定義的以及各自優(yōu)缺點(diǎn)是什么呢?今天,小仙就帶大家來了解一下~
電磁導(dǎo)航
電磁導(dǎo)航是一種較為傳統(tǒng)的引導(dǎo)方式,通過在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬導(dǎo)線,并加載低頻、低壓電流,使導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),AGV上的感應(yīng)線圈通過對(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。
電磁導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn):導(dǎo)引線隱蔽,不易污染和破損,導(dǎo)引原理簡(jiǎn)單而可靠,便于控制通訊,對(duì)聲光無干擾,投資成本低。
電磁導(dǎo)航缺點(diǎn):改變或擴(kuò)充路徑較麻煩,導(dǎo)引線鋪設(shè)相對(duì)困難。
磁條導(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,通過磁條感應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。
磁條導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn):AGV定位精確,路徑的鋪設(shè)、變更或擴(kuò)充相對(duì)電磁導(dǎo)航較容易,磁條成本較低。
磁條導(dǎo)航缺點(diǎn):磁條容易破損,需要定期維護(hù),路徑變更需要重新鋪設(shè)磁帶,AGV只能按磁條行走,無法實(shí)現(xiàn)智能避讓或通過控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)更改任務(wù)。
與磁條導(dǎo)航原理相近的導(dǎo)引方式還有磁釘導(dǎo)航和色帶導(dǎo)航。磁釘導(dǎo)航是在地面鋪設(shè)磁釘,優(yōu)點(diǎn)是隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)、耐磨損、抗酸堿;缺點(diǎn)是容易受鐵磁物質(zhì)影響,更改路徑施工量大,容易對(duì)地面造成損害,一般僅在碼頭應(yīng)用較多。色帶導(dǎo)引是在地面粘貼色帶或涂漆,通過車載的光學(xué)傳感器采集圖像信號(hào)識(shí)別來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引,由于色帶容易受到污染和破壞,對(duì)環(huán)境要求高,定位精度較低,所以應(yīng)用也十分有限。
二維碼導(dǎo)航
二維碼導(dǎo)航的原理是AGV通過攝像頭掃描地面鋪設(shè)的二維碼,通過解析二維碼信息獲取當(dāng)前的位置信息。二維碼導(dǎo)航通常與慣性導(dǎo)航相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。慣性導(dǎo)航是利用移動(dòng)機(jī)器人內(nèi)部傳感器(光電編碼器,陀螺儀)獲取機(jī)器人的位置和姿態(tài),通常作為輔助定位。
二維碼導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn):定位精確,小巧靈活,鋪設(shè)、改變路徑也較容易,便于控制通訊,對(duì)聲光無干擾。
二維碼導(dǎo)航缺點(diǎn):路徑需要定期維護(hù),如果場(chǎng)地復(fù)雜,則需要頻繁更換二維碼,對(duì)陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴(yán)格,另外對(duì)場(chǎng)地平整度有一定要求,價(jià)格相對(duì)較高。
激光導(dǎo)航
激光導(dǎo)航又分為激光反光板導(dǎo)航和自然導(dǎo)航兩種:
激光反光板導(dǎo)航是在AGV 行駛路徑的周圍安裝位置精確的反射板,激光掃描器安裝在 AGV 車體上。激光掃描器隨 AGV 的行走的同時(shí)發(fā)出激光束,發(fā)出的激光束被沿 AGV 行駛路徑鋪設(shè)的多組反射板直接反射回來,觸發(fā)控制器記錄旋轉(zhuǎn)激光頭遇到反射板時(shí)的角度??刂破鞲鶕?jù)這些角度值與實(shí)際的這組反光板的位置相匹配,計(jì)算出 AGV 的絕對(duì)坐標(biāo),基于這樣的原理實(shí)現(xiàn)非常精確的激光導(dǎo)引。
自然導(dǎo)航是通過激光傳感器感知周圍環(huán)境。與激光導(dǎo)航不同的是,不需要在AGV行駛路徑的周圍安裝用于定位的反射板或反光柱,自然導(dǎo)航的定位標(biāo)志物可以是工作環(huán)境中的墻面、物體等信息。相比于激光反光板導(dǎo)航,自然導(dǎo)航的施工成本與周期都較低。
激光導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn):激光導(dǎo)航的方式使得AGV能夠靈活規(guī)劃路徑,定位準(zhǔn)確,行駛路徑靈活多變,施工較為方方便,能夠適應(yīng)各種使用環(huán)境。
激光導(dǎo)航的缺點(diǎn):制造成本高,對(duì)環(huán)境要求較相對(duì)較高(外界光線,地面要求,能見度要求等)。
視覺導(dǎo)航
視覺導(dǎo)航是通過AGV車載視覺傳感器獲取運(yùn)行區(qū)域周圍的圖像信息來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航的方法。硬件上需要下視攝像頭、補(bǔ)光燈和遮光罩等支持該種導(dǎo)航方式的實(shí)現(xiàn)。該方式通過AGV在移動(dòng)過程中攝像頭拍攝地面紋理進(jìn)行自動(dòng)建圖,再將在運(yùn)行過程中獲取的地面紋理信息,與自建地圖中的紋理圖像進(jìn)行配準(zhǔn)對(duì)比,以此估計(jì)移動(dòng)機(jī)器人當(dāng)前位姿,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的定位。
視覺導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn):視覺紋理導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)是硬件成本較低,定位精確。
視覺導(dǎo)航的缺點(diǎn):對(duì)使用環(huán)境(地面、光線等)要求較高,運(yùn)行的地面需要有紋理信息,當(dāng)運(yùn)行場(chǎng)地面積較大,繪制導(dǎo)航地圖的時(shí)間相比激光導(dǎo)航長(zhǎng),而且視覺導(dǎo)航技術(shù)還不夠成熟。
通過對(duì)上述多種導(dǎo)航方式的AGV進(jìn)行對(duì)比之后,會(huì)發(fā)現(xiàn)每種單一導(dǎo)航方式的AGV各有優(yōu)點(diǎn)與不足。那么,仙知機(jī)器人采用的是怎樣的導(dǎo)航方式呢?小仙來為大家揭曉:
仙知機(jī)器人采用的是多傳感器融合算法,支持多種導(dǎo)航方式任意切換,包括反光板、多激光自然輪廓、慣導(dǎo)、攝像頭等,在保證高精度的同時(shí),再也不用擔(dān)心復(fù)雜環(huán)境帶來的困擾,真正做到了自動(dòng)化與智能化的完美融合。
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原文標(biāo)題:【利元亨 | 科普】最常見的5種AGV導(dǎo)航方式,你都了解嗎?
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