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常见AGV/AMR导航方式简析(四)

导航导引技术是AGV/AMR的核心技术之一,很大程度上影响了机器的搬运效率。目前市面上有着多种导航方式的自动搬运设备,使用者该如何选择成了一个不小的问题。本期将为继续大家简单介绍各种导航导引技术。

AGV导航导引的关键技术

为了实现AGV自主移动,需要根据多种传感器识别多种环境信息:如道路边界、地面情况、障碍物等。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,以及对动态障碍物运动进行预判,从而为局部路径规划提供依据。

根据AGV掌握环境信息的程度不同,可分为两种类型:一个是基于环境信息已知的全局路径规划,另一个是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的,即障碍物的尺寸、形状和位置等信息必须通过传感器获取。

常见的AGV导航导引方式

二维码导引

二维码导引方式是通过离散铺设QR二维码,通过AGV车载摄像头扫描解析二维码获取实时坐标。二维码导引方式也是目前市面上最常见的AGV导引方式,二维码导引+惯性导航的复合导航形式也被广泛应用,亚马逊的KIVA机器人就是通过这种导航方式实现自主移动的。这种方式相对灵活,铺设和改变路径也比较方便,缺点是二维码易磨损,需定期维护。

适用场景:环境较好的仓库

惯性导航

惯性导航是在AGV上安装陀螺仪,利用陀螺仪可以获取AGV的三轴角速度和加速度,通过积分运算对AGV进行导航定位,惯性导航优点是成本低,短时间内精度高,但这种导航方式缺点也特别明显,陀螺仪本身随着时间增长,误差会累积增大,直到丢失位置,堪称是“绝对硬伤”。使得惯性导航通常作为其他导航方式的辅助。如同上文所提到的二维码导引+惯性导航的方式,就是在两个二维码之间的盲区使用惯性导航,通过二维码时重新校正位置。

激光/视觉 SLAM导航

SLAM导航则是一种无需使用反射板的自然导航方式,它不再需要通过辅助导航标志(二维码、反射板等),而是通过工作场景中的自然环境,如:仓库中的柱子、墙面等作为定位参照物以实现定位导航。相比于传统的激光导航,它的优势是制造成本较低。激光/视觉 slam导航是市面上较为主流的自主移动机器人导航方式。

AGV导航导引技术一直朝着更高柔性、更高精度和更强适应性的方向发展,且对辅助导航标志的依赖性越来越低。像SLAM这种即时定位与地图构建的自由路径导航方式,无疑是未来的发展趋势。相信不久的将来,5G、AI、云计算、IoT等技术与智能机器人的交互融合,将给AGV行业带来翻天覆地的变化,而具有更高柔性、更高精度和更强适应性的SLAM导航方式也将更适应复杂、多变的动态作业环境。在多学科共同发展后,未来也一定会有更高端的AGV导航技术出现。

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