AGV工业机器人的五种导航技术

时间:2020-03-20作者:亚洲插b机器人

如今,人工智能技术的日渐成熟,AGV(Automated Guided Vehicle)的增势迅猛,显得尤为突出,其产品层出不穷,在汽车工业、家电制造、电商仓储物流、烟草、电子等领域得到了广泛的应用。


AGV作为物流自动化的主体,正在朝着更加智能化、无人化的方向演变,其导航技术的不断发展与创新是一个非常值得关注的话题。

基于整个智能制造的发展,市场上较常见的导航方式通过技术大致可分为三代:第一代是电磁和磁导航,第二代是现在行业主流的二维码导航,第三代分为两大类,分别是基于激光与视觉的两种SLAM算法导航。


第一代导航技术主要是被动的接受信息,较为传统,需要对应用场景进行改造。如电磁导航,其导航原理是在AGV行驶路径上埋置金属线,然后给金属线加载导航频率,通过AGV上的电磁感应线圈来感应磁场的强弱,进行识别和跟踪。这种导航的方式优点是不易破损、污染,成本低,缺点是路径固定,不易改造。

磁导航与电磁导航技术接近,不同在于其采用贴在路面的磁条替代埋置在地面下的金属线,通过磁场传感器检测磁带信号控制导航,在拐弯或特定的位置可以配合RFID技术识别感应,实现精确导航。

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第二代导航技术在第一代的基础上进行完善,二维码导航需要AGV识别周围标志信息,利用AGV子系统计算分析其所处位置,以无线通信的方式反馈给中心电脑,进而对AGV整体规划和调度。二维码导航优点是定位精度高,灵活性好,对声光无干扰。缺点是成本高,对陀螺仪的精度要求高。

近些年来,受益于二维码材质的更新换代等原因,以前的二维码需经常更换的问题已经解决,例如马路创新的二维码技术已经可以达到即使有50%到75%的破损度也可进行识别。


重头戏就是第三代,目前在资本市场,各类机器视觉与激光雷达一片火热。

SLAM(SimultaneousLocalization And Mapping),即同时定位与地图构建, SLAM技术对于机器人或其他智能体的行动和交互能力至为关键,因为它代表了这种能力的基础:知道自己在哪里,知道周围环境如何,进而知道下一步该如何自主行动。可以说凡是拥有一定行动能力的智能体都拥有某种形式的SLAM系统。

在未来的各类SLAM算法导航中,基于激光雷达的激光SLAM和基于机器视觉的视觉SLAM(VSLAM)是两种研究最多、最可能大规模落地应用的SLAM,基本代表着第三代AGV导航技术的发展方向。

在这两种SLAM导航方式中,目前应用较多的是激光SLAM,激光SLAM脱胎于早期的基于测距的定位方法(如超声和红外单点测距)。激光雷达距离测量比较准确,误差模型简单,在强光直射以外的环境中运行稳定,反馈信息本身包含直接的几何关系,使得机器人的路径规划和导航变得直观。激光SLAM理论研究也相对成熟,落地产品更丰富。



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