隨著工廠自動化，計算機集成的制造系統(tǒng)技術(shù)逐步發(fā)展和自動化立體倉庫的廣泛使用，AGV作為自動化運輸的重要工具，技術(shù)上獲得了迅猛發(fā)展，正逐漸替代傳統(tǒng)的人工搬運和分揀，提高貨物轉(zhuǎn)載運輸、自動上下貨架等的準確性、安全性和智能性。

　　AGV根據(jù)不同的應用場景已衍生出了多種導航方式，每種導航方式也許都存在相應的優(yōu)劣勢，但均能找到自己的“用武之地”。

　　目前AGV導航方式有坐標導航、電磁導航、磁帶導航、激光導航、光學導航、慣性導航、自然導航、圖片識別導航、GPS導航等。而市場上主流的導航方式有磁導航、二維碼導航、激光導航、自然導航，本文將從這些導航方式入手，分析AGV如何“因地制宜”選擇恰當?shù)膶Ш椒绞健?

　　磁導航

　　電磁導航是較為傳統(tǒng)的導引方式之一，目前仍被許多系統(tǒng)采用。它是在AGV的行駛路徑上埋設金屬線，并在金屬線加載導引頻率，使導線周圍產(chǎn)生磁場，AGV上的感應線圈通過對導航磁場強弱的識別和跟蹤實現(xiàn)導航。

　　其主要優(yōu)點是引線隱蔽，不易污染和破損，導引原理簡單而可靠，便于控制和通訊，對聲光無干擾，制造成本較低。缺點是路徑難以更改擴展，對復雜路徑的局限性大。

　　隨著工廠規(guī)模的擴大及場地改造，電磁導航靈活性差的弊病顯露無疑。磁帶導航技術(shù)與電磁導航相近，不同之處在于采用了在路面上貼磁帶替代在地面下埋設金屬線，通過磁帶感應信號實現(xiàn)導引。

　　實際上，有的企業(yè)擔心把感應磁條貼在地面上影響美觀，或是應某些工況需求，會在地面上開槽以隱藏磁條。

　　磁帶導航相較于電磁導航而言，其靈活性比較好，改變或擴充路徑較容易，磁條鋪設簡單易行，AGV定位較為精確，磁帶成本較低。

　　但是，磁帶導航的缺點依然明顯，磁帶可能會受環(huán)路通過的金屬等硬物的機械損傷，需要定期維護。路徑變更需要重新鋪設磁帶，AGV只能按磁帶行走，無法實現(xiàn)智能避讓，或通過控制系統(tǒng)實時更改任務。

　　佳順智能董事長李特認為磁導航因其基本配置為磁傳感器，采購成本較低，技術(shù)難度低，但地面施工工程很大。磁導航適用于地面嵌入型、輕載牽引型的裝載方式，可用于非金屬地面、非消磁的室內(nèi)環(huán)境。

　　目前，傳統(tǒng)AGV用磁導航比較多。

　　二維碼導航

　　二維碼導航逐漸被人們熟知源自于Amazon 宣布，將以7．75億美元現(xiàn)金收購Kiva System公司，并建立自己的自動化物流倉庫。Kiva機器人屬于視覺識別二維碼加慣性進行導航，其地圖相當于是一個巨大的圍棋棋盤，機器人可以到達所有點。

　　隨后，國內(nèi)外眾多電商物流應用對標Kiva推出“貨到人”的解決方案。在Geek++ CEO鄭勇看來，現(xiàn)在在電商中主推的解決方案是“貨到人”的機器人揀選系統(tǒng)，實現(xiàn)的是無人環(huán)境的運作，所以二維碼導航在此環(huán)境下得到推崇。

　　鄭勇還表示，加之在系統(tǒng)中對機器人的導航精度非常高，而只有二維碼導航的精度最高，可以做到“毫米”級的導航精度，因此二維碼導航也會用在精度要求高的制造業(yè)中。

　　可見，二維碼導航的優(yōu)點在于AGV定位精確，小巧靈活，鋪設、改變路徑也較容易，便于控制通訊，對聲光無干擾。

　　鄭勇指出，二維碼導航的性價比最高，缺點則是路徑需要定期維護，如果場地復雜，有人來干涉或拉地牛叉車經(jīng)過，就容易把地上的二維碼碾壞，需要頻繁更換二維碼。因此，比較適合全自動無人化的環(huán)境。

　　此外，二維碼導航對陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴格，對場地平整度有一定要求，價格較高。

　　激光導航

　　目前，市面上的激光導航有兩種模式：

　　第一種是反光板導航，在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板，AGV通過發(fā)射激光束，同時采集由反射板反射的激光束，來確定其當前的位置和方向，并通過連續(xù)的三角幾何運算來實現(xiàn)AGV的導航。

　　另一種則是SLAM導航，通過激光雷達對場景的觀測，實時創(chuàng)建地圖并修正機器人位置，無需二維碼、色帶、磁條等人工布設標志物，真正實現(xiàn)對作業(yè)環(huán)境的零改造。另一方面，通過激光雷達對障礙物的實時檢測，有效規(guī)劃軌跡避開障礙物，提高人機混合場景的適用和安全性。

　　在Geek+ CEO鄭勇看來，目前SLAM導航的受關(guān)注度最高，成為很多廠家的研發(fā)方向，靈活度也比其他導航方式強。Geek+也自主研發(fā)了SLAM導航，這類導航方式不需要地面任何的標識，也不改變工作環(huán)境，使得機器人部署更快。

　　同時，鄭勇也表示，激光導航定位比較精準，但在精度上激光導航不如二維碼導航，可以做到“厘米級”的精度。

　　業(yè)內(nèi)人士稱，目前激光導航的市場份額正在逐步擴大，它是目前國內(nèi)外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進導航方式，已經(jīng)和二維碼導航及磁導航成為國內(nèi)最主要的三類AGV導航方式。

　　但是，激光導航的制造成本高，對環(huán)境如外界光線，地面要求，能見度要求等要求較相對較高。

　　被譽為“國內(nèi)首家全面掌握激光導航移動機器人全部軟、硬件技術(shù)的科技型企業(yè)”的蘇州羅伯特木牛流馬物流技術(shù)有限公司，會考慮成本因素根據(jù)客戶需求來搭配導航系統(tǒng)。

　　木牛流馬總經(jīng)理王平解釋，從目前來看，如果客戶對效率、準確度要求高，在生產(chǎn)管理中信息化基礎較雄厚時，會建議客戶選擇精準度最高、穩(wěn)定性最強、靈活性最大的激光導航技術(shù)。

　　同時，木牛流馬也有比較先進的視覺導航、磁導航解決方案，以此彌補給客戶提供解決方案時產(chǎn)品鏈的缺失。

　　自然導航

　　從上述介紹來看，目前市面上的AGV產(chǎn)品還較多采用“有軌導航”，它需要借助磁條、磁釘、二維碼、激光反射板等輔助設施。這類產(chǎn)品在實際應用當中，實施工程量浩大，維護成本高昂，路徑更改和擴展困難，無法適應復雜多變的生產(chǎn)環(huán)境，無法滿足產(chǎn)業(yè)柔性升級的需求。

　　南江機器人自主研發(fā)了自然導航，其總經(jīng)理章逸豐介紹，自然導航是近幾年隨著智能制造和柔性生產(chǎn)需求新興的導航方式，技術(shù)門檻高，尤其是在機器人智能算法和協(xié)同調(diào)度方面。

　　南江智能移動機器人iAGV就融合了自然無軌導航技術(shù)，搭載智能算法，無需借助任何輔助標記，機器人能夠按照算法規(guī)劃路徑自主移動。無需改造工廠環(huán)境，遇到工人和貨物自主避障和繞行。

　　章逸豐介紹，該系列產(chǎn)品涵蓋輥筒式、背負式、潛入式和牽引式等多種應用型號，并可根據(jù)工廠實際應用場景靈活配置?！皯糜绍浖?qū)動的‘柔性’充分滿足了企業(yè)柔性生產(chǎn)需求，路徑靈活指派，機器人快速響應?！笨蓮V泛應用于3C 制造業(yè)、電商、醫(yī)療和倉儲物流等。