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【干貨】一文讀懂AGV導航技術
來源: 發表日期:25 Feb 2019 瀏覽量:2738

AGV作為智能物流的重要載體,具有智能化、柔性佳、可靠性高、易安裝維護等優勢,能夠有效降低工廠和倉庫的人力成本,目前廣泛地應用于各行各業。

伴隨行業的高速發展,企業對高效、靈活、節能的自動化物流系統需求愈加強烈,對AGV技術也提出了更高要求。導航技術作為AGV的關鍵技術之一,近年來的發展可謂日新月異,各廠家積極研發創新,探索未知可能,適應不斷發展變化的市場需求。



AGV導航三大關鍵技術

AGV根據路徑偏移量來控制速度和轉向角,從而保證精確行駛到目標點位置及航向的過程,叫做“導航”,主要涉及以下三大關鍵技術:

1、定位

定位是確定移動機器人在運行環境中相對于全局坐標的位置及航向,是AGV導航的最基本環節。AGV定位方法分為:慣性定位、激光定位、磁條定位、二維碼定位、編碼器定位,其中的慣性定位為相對定位方式,可獲得連續的位置、姿態信息,但存在累積誤差;激光定位可以連續獲得絕對位置,但是精度低,環境適應能力差;二維碼定位,在攝像頭視覺范圍內可獲得絕對位置和角度,在視覺范圍外還是需要編碼器或慣導進行計算連續的姿態位置。相對定位與絕對定位方式存在較強互補性,通常采用將兩者結合的組合定位方法。

2、環境感知與建模

為實現AGV自主導航,需要不同傳感器識別多種環境信息:如地形特征、道路邊界、障礙物、指示燈等。AGV通過環境感知確定前進方向中的可達區域和不可達區域,確定在環境中的相對位置及對動態障礙物運動進行預判,從而為局部路徑規劃提供行動依據。

3、路徑規劃

路徑規劃是導航的一個重要環節。根據AGV掌握環境信息的程度不同,可分為基于環境信息已知的全局路徑規劃和基于傳感器信息的局部路徑規劃,后者環境是未知或部分未知,即障礙物尺寸、形狀和位置等信息必須通過傳感器獲取。

AGV主流導航方式概覽

AGV從出現至今,已經衍生出多種導航方式,每種均有自己的獨特之處和用武之地。目前,AGV主流的導航方式有以下幾種:



AGV導航技術未來發展趨勢

1、導航技術的創新與應用

綜合來看,目前的AGV導航技術復雜多樣,不同的應用場景需選用不同導航技術,例如在有叉車行駛的場合,不宜選用磁條導航;路徑需要經常變換的場合應考慮二維碼導航或激光導航,而環境經常變換的情況則不宜采用激光導航;場地平整的場景,適宜使用二維碼導航;對地面清潔度要求高,精度要求高則選用激光二維碼混合導航……

其中,復合導航是當前AGV導航的一大主要創新方向,以“慣性+視覺”導航為主流。通過CCD傳感器感知環境,由計算機對圖像進行處理分析,獲取載體的位置和姿態等導航信息,進而修正慣性誤差。視覺導航為慣性導航提供誤差補償信息,彌補慣性誤差隨時間漂移的不足;慣性導航憑借系統數據更新率高、不受光照等環境影響,以及短時定位精度高的優勢,彌補視覺導航處理實時性不足的缺陷。

目前,盈科視控推出的“二維碼+激光”導航也是利用復合導航模式,以二維碼導航的精準性高、受干擾小與激光導航的靈活性好等特征,兩者取長補短,合作共贏。


盈科視控智能物流機器人已應用于各個領域


2、基于尖端技術的創新研發

在當今不斷向物聯網前進的過程中,傳感器扮演著極為重要的角色。常規傳感器和多傳感器信息融合技術,在移動機器人導航中的應用已取得諸多重大成果,但在一些特殊環境中,非視覺傳感器的探測范圍、精度與視覺導航系統相比并非理想,對一些高精度的導航任務不能勝任,需開發新型傳感器及新的信息融合方法來彌補不足。因此,針對AGV導航的新型傳感器的研發和信息融合是未來研發的重點。

在5G技術的輔助下,機器通過網絡連接通信,并與人類操作員實現無縫協作,可以通過網絡技術的改進獲得整體數據信息,為客戶提供更有效快捷的數據分析,實現工廠高效聯動、柔性生產,同時也更加可靠穩定?,F階段AGV的調度往往選用WIFI通訊方法,存在著易攪擾、易切換等問題,相比使用5G通訊,不僅網速得到提升,抗干擾性也會隨之增強。

現如今,自然導航和人工智能等尖端技術將成為移動機器人發展的重要推動力,移動機器人正在擺脫導引,進入自然、自主的時代。未來,移動機器人與其它領域的機器人技術高度融合,才能做真正完整的智能機器人。

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