

AGV(Automatic Guided Vehicle-自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)輛)在工廠自動(dòng)化中有著重要作用。AGV常用的導(dǎo)航方式有激光導(dǎo)航、磁條/磁釘導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航和輪廓導(dǎo)航等。每一種技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性:
·“高大上”的輪廓導(dǎo)航雖然先進(jìn),但成本高昂;
·傳統(tǒng)的磁條/磁釘導(dǎo)航路徑更改不方便,其中磁條易受損傷,鋪設(shè)磁釘需要對(duì)地面進(jìn)行改造,施工費(fèi)用和時(shí)間成本都高;
·激光導(dǎo)航對(duì)環(huán)境要求苛刻,在煙霧多塵環(huán)境中性能大打折扣,而且成本也比較高;

總的來(lái)說(shuō),激光和磁條磁釘技術(shù)是大多數(shù)AGV廠商選用的主流技術(shù),應(yīng)用最為廣泛。有些AGV廠商會(huì)根據(jù)需要采用混合導(dǎo)航的方式來(lái)彌補(bǔ)單一導(dǎo)航技術(shù)的不足,例如磁釘+慣導(dǎo),激光+磁釘或者激光+慣導(dǎo)等。本文將要討論一種可以替代激光技術(shù)的方式:超寬帶測(cè)距定位和導(dǎo)航。

美國(guó)5D機(jī)器人出品的P440超寬帶測(cè)距模塊具有測(cè)距精度高、工作穩(wěn)可靠高、對(duì)環(huán)境容忍度高等突出優(yōu)點(diǎn),在大多數(shù)場(chǎng)合下可以替代激光雷達(dá)加反射板的導(dǎo)航方式。P440測(cè)距模塊是成對(duì)工作的,一對(duì)模塊通過(guò)雙向飛行時(shí)間測(cè)距獲取彼此間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)距離。實(shí)際應(yīng)用時(shí),在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上安裝模塊做為參照節(jié)點(diǎn),在AGV上安裝模塊做為移動(dòng)節(jié)點(diǎn),通過(guò)連續(xù)的三角幾何運(yùn)算和其它輔助算法來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)航。其中,AGV上的模塊的作用相當(dāng)于激光雷達(dá),而基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上的模塊的作用相當(dāng)于反光板。如果在AGV上安裝兩個(gè)模塊,還可以通過(guò)計(jì)算獲取AGV的姿態(tài)信息。P440測(cè)距模塊的測(cè)距精度和準(zhǔn)度都在2厘米左右,經(jīng)過(guò)算法優(yōu)化后可達(dá)毫米級(jí),滿足大多數(shù)應(yīng)用的精度要求。
以上視頻是P440模塊做AGV定位導(dǎo)航
相對(duì)于激光反射的定位導(dǎo)航方式,采用P440測(cè)距技術(shù)進(jìn)行定位導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
·工作不受煙霧粉塵強(qiáng)光環(huán)境的影響。在電磁波譜中,無(wú)線電波的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光波,所以無(wú)線電波的穿透性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于光波。采用自動(dòng)化搬運(yùn)可以避免工人在惡劣多塵危害健康的環(huán)境中工作,而傳統(tǒng)的激光導(dǎo)航方式在這類(lèi)環(huán)境中又無(wú)法施展拳腳,從這個(gè)意義上講,射頻技術(shù)比激光技術(shù)具有天然和本征的優(yōu)勢(shì);P440在粉塵大環(huán)境如港口、碼頭、礦場(chǎng)、水泥廠、陶瓷廠等環(huán)境就更顯優(yōu)勢(shì)!
·性?xún)r(jià)比高。工業(yè)級(jí)的激光雷達(dá)價(jià)格昂貴,反光板成本也不菲,為了達(dá)到好的效果,常常要在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)上安裝數(shù)量眾多的反光板,這些都大大地增加了激光導(dǎo)航的成本。而P440測(cè)距模塊的測(cè)距距離可達(dá)幾百米,構(gòu)建同樣的系統(tǒng),采用硬件的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于采用激光的方式,所以安裝成本通常低于激光導(dǎo)航;
·安裝調(diào)試簡(jiǎn)單。安裝反光板對(duì)反光板自身的安裝位置有嚴(yán)格的要求,需要反復(fù)進(jìn)行調(diào)試和校準(zhǔn)。如果是部署在室外環(huán)境,更是難于找到合適的安裝地點(diǎn)。而P440模塊的安裝就簡(jiǎn)單易行得多,不需要調(diào)試和校準(zhǔn),系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算參照節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)位置。如果在室外部署,燈桿、電線桿和建筑物都可以安裝,大大節(jié)約了安裝部署的時(shí)間成本;
振華重工用P440測(cè)試AGV高精度自動(dòng)導(dǎo)航
5D機(jī)器人出品的P440測(cè)距與通信模塊三年來(lái)在北美的AGV行業(yè)和軌道交通行業(yè)部署了兩萬(wàn)多塊,性能穩(wěn)定可靠。主要客戶包括United Rentals(聯(lián)合租賃)和Caterpillar(卡特彼勒)等大型企業(yè)。

