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【干货】一文读懂AGV导航技术
来源: 发表日期:25 Feb 2019 浏览量:1162

AGV作为智能物流的重要载体,具有智能化、柔性佳、可靠性高、易安装维护等优势,能够有效降低工厂和仓库的人力成本,目前广泛地应用于各行各业。

伴随行业的高速发展,企业对高效、灵活、节能的自动化物流系统需求愈加强烈,对AGV技术也提出了更高要求。导航技术作为AGV的关键技术之一,近年来的发展可谓日新月异,各厂家积极研发创新,探索未知可能,适应不断发展变化的市场需求。



AGV导航三大关键技术

AGV根据路径偏移量来控制速度和转向角,从而保证精确行驶到目标点位置及航向的过程,叫做“导航”,主要涉及以下三大关键技术:

1、定位

定位是确定移动机器人在运行环境中相对于全局坐标的位置及航向,是AGV导航的最基本环节。AGV定位方法分为:惯性定位、激光定位、磁条定位、二维码定位、编码器定位,其中的惯性定位为相对定位方式,可获得连续的位置、姿态信息,但存在累积误差;激光定位可以连续获得绝对位置,但是精度低,环境适应能力差;二维码定位,在摄像头视觉范围内可获得绝对位置和角度,在视觉范围外还是需要编码器或惯导进行计算连续的姿态位置。相对定位与绝对定位方式存在较强互补性,通常采用将两者结合的组合定位方法。

2、环境感知与建模

为实现AGV自主导航,需要不同传感器识别多种环境信息:如地形特征、道路边界、障碍物、指示灯等。AGV通过环境感知确定前进方向中的可达区域和不可达区域,确定在环境中的相对位置及对动态障碍物运动进行预判,从而为局部路径规划提供行动依据。

3、路径规划

路径规划是导航的一个重要环节。根据AGV掌握环境信息的程度不同,可分为基于环境信息已知的全局路径规划和基于传感器信息的局部路径规划,后者环境是未知或部分未知,即障碍物尺寸、形状和位置等信息必须通过传感器获取。

AGV主流导航方式概览

AGV从出现至今,已经衍生出多种导航方式,每种均有自己的独特之处和用武之地。目前,AGV主流的导航方式有以下几种:



AGV导航技术未来发展趋势

1、导航技术的创新与应用

综合来看,目前的AGV导航技术复杂多样,不同的应用场景需选用不同导航技术,例如在有叉车行驶的场合,不宜选用磁条导航;路径需要经常变换的场合应考虑二维码导航或激光导航,而环境经常变换的情况则不宜采用激光导航;场地平整的场景,适宜使用二维码导航;对地面清洁度要求高,精度要求高则选用激光二维码混合导航……

其中,复合导航是当前AGV导航的一大主要创新方向,以“惯性+视觉”导航为主流。通过CCD传感器感知环境,由计算机对图像进行处理分析,获取载体的位置和姿态等导航信息,进而修正惯性误差。视觉导航为惯性导航提供误差补偿信息,弥补惯性误差随时间漂移的不足;惯性导航凭借系统数据更新率高、不受光照等环境影响,以及短时定位精度高的优势,弥补视觉导航处理实时性不足的缺陷。

目前,盈科视控推出的“二维码+激光”导航也是利用复合导航模式,以二维码导航的精准性高、受干扰小与激光导航的灵活性好等特征,两者取长补短,合作共赢。


盈科视控智能物流机器人已应用于各个领域


2、基于尖端技术的创新研发

在当今不断向物联网前进的过程中,传感器扮演着极为重要的角色。常规传感器和多传感器信息融合技术,在移动机器人导航中的应用已取得诸多重大成果,但在一些特殊环境中,非视觉传感器的探测范围、精度与视觉导航系统相比并非理想,对一些高精度的导航任务不能胜任,需开发新型传感器及新的信息融合方法来弥补不足。因此,针对AGV导航的新型传感器的研发和信息融合是未来研发的重点。

在5G技术的辅助下,机器通过网络连接通信,并与人类操作员实现无缝协作,可以通过网络技术的改进获得整体数据信息,为客户提供更有效快捷的数据分析,实现工厂高效联动、柔性生产,同时也更加可靠稳定。现阶段AGV的调度往往选用WIFI通讯方法,存在着易搅扰、易切换等问题,相比使用5G通讯,不仅网速得到提升,抗干扰性也会随之增强。

现如今,自然导航和人工智能等尖端技术将成为移动机器人发展的重要推动力,移动机器人正在摆脱导引,进入自然、自主的时代。未来,移动机器人与其它领域的机器人技术高度融合,才能做真正完整的智能机器人。

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