分拣机器人应用范围，AGV机器人12种导航导引方式 主要涉及三大技术要点

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跟着智能制造的开展，工场智能化已成为必然趋势，无人搬运车（AutomatedGuidedVehicle，简称AGV）作为自动化运输搬运的紧张对象，近年来的使用愈来愈普遍。良多制造跟仓储物流皆思量利用AGV小车，可是对它不是特殊相识，没有晓得选用那种类型的AGV产物，然后会忧郁AGV的种种问题。而导航扶引技巧作为AGV的核心技术之一，无疑是取舍的要害，明天咱们先容下市场罕见的多种不同导航方法AGV，让更多的使用者有一个简略的相识。

一、AGV导航扶引的关键技术

AGV的导航扶引是指AGV依据门路偏移量去节制速率跟转向角，从而保障AGV正确行驶到方针面的地位及航向的进程。次要波及三大技巧要点：

1.定位

定位是肯定AGV正在事情情况中绝对于全局坐标的地位及航向，是AGV导航扶引的最根本环节。

2.情况感知与建模

为了实现AGV自立挪动，须要依据多种传感器辨认多种情况信息：如途径鸿沟、空中环境、障碍物等。AGV经由过程情况感知肯定前进方向中的可达区域跟不成达区域，肯定正在情况中的绝对地位，和对静态障碍物运动停止预判，从而为部分门路计划供给根据。

3.门路计划

依据AGV把握情况信息的水平分歧，可分为两种类型：一个是基于情况信息已知的全局门路计划，另一个是基于传感器信息的部分门路计划，后者情况是未知或部门未知的，即障碍物的尺寸、外形跟地位等信息必需经由过程传感器获得。

两、罕见的AGV导航扶引方法

1.磁钉导航

该导航方法仍然是经由过程磁导航传感器检测磁钉的磁旌旗灯号去探求前进门路，只是将本来采取磁条导航时对磁条停止接连感到酿成间歇性感到，是以磁钉之间的距离没有可能过大，且两磁钉间AGV处于一种距离计量的形态，正在该形态下须要编码器计量所行走的距离。其次，磁钉导航所用节制模块与磁条导航节制模块不异。

磁钉导航的优点：成本低、技巧成熟靠得住。导航的隐秘性好、美妙性强，也就是说磁钉预埋打孔填埋正在空中下，全部工场空中以上不其他导航帮助设备。磁钉抗干扰强，抗磨损性强，抗酸碱、油污等影响。利用用户中、室内、下雨等等。

磁钉导航的缺陷：AGV导航空中需知足技巧要求，即AGV导航门路内不克不及有其他磁性物资存在；AGV导航线路不克不及有消磁、抗磁物资，影响AGV磁钉磁性。AGV磁钉导航线路一次铺设，后续点窜线路必需履行二次功课，比照激光导航技巧，磁钉导航关于前期点窜线路增长本钱跟施工工夫。AGV磁钉导航施工会对空中停止必然的毁坏功用，即正在空中开孔，然后回填，对施工技巧要求严厉，才气恢复原空中美妙要求。

2.磁条导航

磁条导航被认为是一项十分成熟的技巧，次要经由过程丈量门路上的磁场旌旗灯号去获得车辆自身绝对于方针跟踪门路之间的地位误差，从而实现车辆的节制及导航。磁条导航存在很下的丈量精度及优越的重复性，磁导航不容易受光芒变更等的影响，正在运转进程中，磁传感体系存在很下的可靠性跟鲁棒性。磁条一旦铺设好后，维护费用非常低，使用寿命少，且增设、变换门路较简单。

磁条导航的优点：现场施工简略。成本低、技巧成熟靠得住。关于声光无滋扰性。AGV运转线路较着性。线路二次变换简单、变换成本低、变换周期短。对施工人员技巧要求低

磁条导航的缺陷：磁条易破坏；因为空中铺设磁条，整体美妙性降低。磁条不克不及连贯性，因为AGV转弯会碾压磁条，部门磁条会截断没有铺设。磁条会吸引金属物资，招致AGV设备毛病等等。须要其他传感器实现定位站点功用。

3.激光导航

激光导航是正在AGV行驶门路的周围装置激光反射板，AGV经由过程发射激光束，同时收罗由反射板反射的激光束，去肯定其以后的地位跟标的目的，并经由过程接连的三角多少运算去实现AGV的导航。

激光导航技巧优点：AGV定位正确。空中无需其他定位举措措施行驶门路可灵巧多变，可能得当多种现场情况，它是现阶段国内外许多AGV生产厂家优先采取的进步前辈导航方法。

激光导航技巧缺陷：本钱下，对情况要求较绝对苛刻（外界光芒，空中要求，能见度要求等）。激光导航设备价钱下。激光导航设备合用于无遮挡情况。反光板本钱下。

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现阶段激光导航技巧曾经成为国内外AGV厂商的主流计划，因为其定位精度下、线路变换灵巧、导航技巧成熟等等因素招致激光导航曾经提高。

4.电磁导航

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电磁导航是较为传统的导航方法之一，现阶段仍被采取，它是正在AGV的行驶门路上埋设金属线，并正在金属线加载扶引频次，经由过程对扶引频次的辨认去实现AGV的导航功用。该导航技巧近似于磁条导航，因为该导航技巧美性缺乏、门路变换难题等缺陷，该技巧计划渐渐被AGV厂商抛却，可是特定天场所也比力得当该导航技巧，详细依据AGV事情情况要求。好比低温情况下、线路平直性要求严厉等要求。

电磁导航的优点：成本低、技巧成熟靠得住。导航的隐秘性好、美妙性强，也就是说磁钉预埋打孔填埋正在空中下，全部工场空中以上不其他导航帮助设备。磁钉抗干扰强，抗磨损性强，抗酸碱、油污等影响。利用用户中、室内等等

电磁导航的缺陷：须要额定设备发生电磁旌旗灯号。须要其他传感器实现站点定位功用。AGV电磁导航线路一次铺设，后续点窜线路必需履行二次功课，比照激光导航技巧，电磁导航关于前期点窜线路增长本钱跟施工工夫。AGV磁钉导航施工会对空中停止必然的毁坏功用，即正在空中开槽，然后回填，对施工技巧要求严厉，才气恢复原空中美妙要求。

5.测距导航

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该导航技巧次要使用于激光二位扫描仪对其周围环境停止扫描丈量，获得丈量数据然后联合导航算法实现AGV导航。该导航传感器平常利用存在平安功用的平安激光扫描仪实现，因为采取平安激光扫描仪可以实现平安功用的同时也可能实现导航丈量功用。采取测距导航技巧的AGV可以实现进入集装箱外部停止自动取货送货功用。

6.表面导航

表面导航是现阶段AGV最为进步前辈的导航技巧，该技巧应用二维激光扫描仪对现场情况停止丈量、学习，并绘制导航情况，然后停止几丈量学习，批改舆图进而实现表面导航功用。应用自然环境停止自由测距导航依据情况丈量成果更新地位。表面导航优点：没有须要反射器或别的人工地标；降低装置本钱；削减保护事情；激光导航替换计划

7.混淆导航

混淆导航是多种导航的集合体，该导航方法是依据现场情况的变更应运而生的。因为现场情况的变更招致某种导航临时没法满足要求，进而切换到另一种导航方法继承知足AGV接连运转。

8.光学导航

9.二维码扶引

二维码扶引方法是经由过程团圆铺设QR二维码，经由过程AGV车载摄像头扫描解析二维码获得及时坐标。二维码扶引方法也是现阶段市面上最罕见的AGV扶引方法，二维码扶引+惯性导航的复合导航情势也被广泛应用，亚马逊的KIVA机器人就是经由过程这类导航方法实现自立挪动的。这类方法绝对灵巧，铺设跟转变门路也比力便利，缺陷是二维码易磨损，需定期维护。

合用场景：情况较好的堆栈

10.惯性导航

惯性导航是正在AGV上装置陀螺仪，应用陀螺仪可以获得AGV的三轴角速度跟加速度，经由过程积分运算对AGV停止导航定位，惯性导航优点是成本低，短时间内精度高，但这类导航方法缺陷也特殊较着，陀螺仪本身跟着工夫增加，偏差会累积增大，直到丧失地位，可谓是“相对硬伤”。使得惯性导航平常作为其他导航方法的帮助。犹如上文所提到的二维码扶引+惯性导航的方法，就是正在两个二维码之间的盲区利用惯性导航，经由过程二维码时从头校订地位。

11.SLAM激光导航

SLAM激光导航则是一种无需利用反射板的天然导航方法，它不再须要经由过程帮助导航标记，而是经由过程事情场景中的自然环境，如：堆栈中的柱子、墙面等作为定位参照物以实现定位导航。比拟于传统的激光导航，它的劣势是制造本钱较低。据小编相识，现阶段也有厂商研发了合用于AGV室外功课的激光传感器。

12.视觉导航

视觉导航也是基于SLAM算法的一种导航方法，这类导航方法是经由过程车载视觉摄像头收罗运转区域的图象信息，经由过程图象信息的处置惩罚去停止定位跟导航。视觉导航存在下灵活性，适用范围广跟成本低等优点，可是现阶段技巧成熟度普通，应用车载视觉体系快捷精确天实现路标辨认这一技巧仍处于瓶颈阶段。

三、AGV导航方法比力

初期的AGV多是用磁带或电磁导航，那两种计划原理简略、技巧成熟，成本低，可是转变或扩展门路及前期的保护比力贫苦，而且AGV只能按流动门路行走，没法实现智能躲避，或经由过程控制系统及时变动使命。

现阶段AGV主流的导航方法是二维码+惯导，这类方法利用绝对灵巧，铺设或转变门路也比力简单，但门路须要定期维护，若是园地庞大则要频仍的改换二维码，此外对陀螺仪的精度及使用寿命要求严厉。

跟着SLAM算法的开展，SLAM成为了许多AGV厂家优先选择的进步前辈导航方法，SLAM方法无需其他定位举措措施，情势门路灵巧多变，可能顺应多种现场情况。信任跟着算法的成熟跟硬件本钱的紧缩，SLAM无疑会成为将来AGV主流的导航方法。

SLAM也许分为激光SLAM跟视觉SLAM两大类。

视觉SLAM现阶段尚处于进一步研发跟使用场景拓展阶段。视觉SLAM由于信息量年夜，适用范围广等优点遭到了普遍存眷，可是算法对处理器的要求较下，普通须要准桌面级的CPU以至GPU，可是AGV用的多是嵌入式处理器，以是短时间很难正在小型的AGV设备上大规模使用。

激光SLAM比视觉SLAM起步早，实际跟技巧皆绝对成熟，稳定性可靠性也失掉了验证，而且关于处理器的性能需求大大低于视觉SLAM，好比主流的激光SLAM可以正在平凡的ARMCPU上及时运转，现阶段有的AGV厂家曾经推出了基于激光SLAM导航的产物。无疑正在一段时间内激光SLAM仍是主流的SLAM计划。

AGV导航扶引技巧始终朝着更高柔性、更高精度跟更强适应性的标的目的开展，且对帮助导航标记的依赖性越来越低。像SLAM这类即时定位与舆图构建的自由门路导航方法，无疑是将来的发展趋势。信任不久的未来，5G、AI、云计较、IoT等技巧与智能机器人的交互融会，将给AGV行业带来天翻地覆的变更，而存在更高柔性、更高精度跟更强适应性的SLAM导航方法也将更顺应庞大、多变的静态功课情况。正在多学科配合开展后，将来也必然会有更高端的AGV导航技巧呈现。

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