歡迎大家觀看本期智能制造欄目！AGV小車作為智能工廠中值得信賴的運輸者，承載著聯(lián)通產(chǎn)線中物流運轉(zhuǎn)線路的重要職責。本期欄目為大家講解AGV導航技術(shù)的一些知識，不要錯過哦！

作為AGV的關(guān)鍵技術(shù)之一，近年來導航技術(shù)的發(fā)展引起業(yè)界的高度重視，大家也都在積極AGV導航技術(shù)推動AGV導航技術(shù)的創(chuàng)新，以適應(yīng)不斷變化發(fā)展的市場需要。

AGV導航關(guān)鍵技術(shù)

定位

定位是確定移動機器人在運行環(huán)境中相對于全局坐標的位置及航向，是AGV導航的最基本環(huán)節(jié)。目前AGV定位方法分為:

（1）衛(wèi)星定位。它是一種以空間衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度導航與定位系統(tǒng)。GPS定位系統(tǒng)用于AGV定位時存在近距離定位精度低等問題。

（2）慣性定位。通過對固聯(lián)在載體上的三軸加速度計、三軸陀螺儀進行積分，獲得載體實時、連續(xù)的位置、速度、姿態(tài)等信息。

（3）電子地圖匹配定位。利用圖像處理技術(shù)，將實時獲取的環(huán)境圖像與基準圖進行匹配，從而確定載體當前的位置，匹配的特征可以為設(shè)定的路標、特定的景象或是道路曲率。

環(huán)境感知與建模

AGV通過環(huán)境感知確定前進方向中的可達區(qū)域和不可達區(qū)域，確定在環(huán)境中的相對位置，以及對動態(tài)障礙物運動進行預(yù)判，從而為局部路徑規(guī)劃提供依據(jù)。

目前，多傳感器信息融合技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于AGV導航系統(tǒng)中，其所起的作用關(guān)系著機器人的智能化水平。這種技術(shù)可以有效地對多傳感器收集到的信息進行處理和融合，提高AGV自身對于不確定信息的抵抗能力，有助于AGV更為直觀地判斷出周圍的環(huán)境。

路徑規(guī)劃

路徑規(guī)劃是導航的一個重要環(huán)節(jié)。AGV根據(jù)環(huán)境的變化，對環(huán)境信息進行收集和分析，按照某一性能進行搜索，進而找出從起點到目標點的最優(yōu)無碰撞路徑或次優(yōu)無碰撞路徑，使外界對機器人的影響降到最小。

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主流導航方式及特點

AGV從出現(xiàn)至今，已經(jīng)衍生出了多種導航方式，每種導航方式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：

磁條導航

磁條導航是AGV不間斷地感應(yīng)磁條產(chǎn)生的磁信號實現(xiàn)導航，通過讀取預(yù)先埋設(shè)的RFID卡來完成指定任務(wù)。磁條導航現(xiàn)場施工簡單，成本低，對于聲光無干擾性，AGV運行線路明顯，線路二次變更容易、變更周期短，對施工人員技術(shù)要求低。但此導航方式靈活性差，AGV更改路徑需重新鋪設(shè)磁條。

電磁導航

電磁導航是較為傳統(tǒng)的導航方式之一，目前仍被許多系統(tǒng)采用。它是在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬線，并加載導引頻率，通過對導引頻率的識別來實現(xiàn)AGV的導引。其主要優(yōu)點是引線隱蔽，不易污染和破損，導航原理簡單而可靠，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(fù)雜路徑的局限性較大。

光學導航

光學導航通過對攝像機采入的行駛路徑上色帶圖像信號進行簡單處理而實現(xiàn)自動導引。該導航方式分為色帶跟蹤導航、二維碼識別等功能。目前，亞馬遜應(yīng)用的KIVA機器人就是利用光學導航實現(xiàn)的。光學導航靈活性比較好，路線設(shè)置簡單易行，但對色帶的污染和機械磨損十分敏感，對環(huán)境要求過高，導引可靠性較差，精度較低。

激光導航

激光導航是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板，AGV通過激光掃描器發(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航向，并通過連續(xù)的三角幾何運算來實現(xiàn)AGV的導引。激光導航AGV定位精確，地面無需其他定位設(shè)施，行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現(xiàn)場環(huán)境。缺點是制造成本高，對環(huán)境要求比較苛刻，不適合室外應(yīng)用。

視覺導航

視覺導航是在AGV上安裝CCD攝像機，AGV在行駛過程中通過視覺傳感器采集圖像信息，并通過對圖像信息的處理確定AGV的當前位置。視覺導航方式具有路線設(shè)置靈活、適用范圍廣、成本低等優(yōu)點。但是，由于利用車載視覺系統(tǒng)快速準確地實現(xiàn)路標識別這一技術(shù)瓶頸尚未得到突破，因此，目前該方法尚未進入實用階段。

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AGV導航技術(shù)發(fā)展趨勢

近年來， 隨著AGV應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，應(yīng)用的復(fù)雜程度越來越高，對其導航及相關(guān)技術(shù)也提出了許多新的要求。未來，AGV導航技術(shù)將呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢：

無標記自然導航將被更多采用

越來越多的AGV將采用無標記自然導航技術(shù)以適應(yīng)復(fù)雜、開放的動態(tài)環(huán)境。如自然輪廓導航，打破了傳統(tǒng)固定式導航方式，無需鋪設(shè)磁條、反射板等固定標記物，同時具有自主避障能力，具有更高的柔性和極強的適應(yīng)性。

視覺導航仍是重要發(fā)展方向

目前來看，視覺導航技術(shù)已取得了很多研究成果，但由于現(xiàn)有計算設(shè)備的運算速度和存儲容量的限制，其中的圖像處理速度慢始終沒有得到很好的解決。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展及快速圖像處理關(guān)鍵技術(shù)的突破，視覺導航技術(shù)將成為具有廣闊前景的AGV導航技術(shù)。

新型傳感器技術(shù)的研發(fā)

在一些特殊的環(huán)境中，非視覺傳感器的探測范圍和精度與視覺導航系統(tǒng)相比不是很理想，對于一些高精度的導航任務(wù)還不能勝任。因此，針對AGV導航的新型傳感器的研發(fā)和信息融合是業(yè)界今后研究的一個重要課題。

長園運泰利在智能工廠自動化物流系統(tǒng)上持續(xù)投入，目前擁有200KG、1.5T、6T等多種AGV解決方案與相應(yīng)自研調(diào)度系統(tǒng)，可選包括磁軌、色帶、二維碼、激光等多種導航方式，停車精度高，現(xiàn)已在多個行業(yè)內(nèi)具有客戶應(yīng)用實例。