AGV導(dǎo)航常見的5種方式

AGV全稱是Automated Guided Vehicle，意思是“自動導(dǎo)引運輸車”。AGV是裝備有電磁、光學(xué)或其它自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運輸小車。

AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機(jī)器人具有行動快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強(qiáng)、安全性好等優(yōu)勢。與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比，AGV的活動區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統(tǒng)中，最能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性，實現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無人化生產(chǎn)。

目前，市場上應(yīng)用廣泛的AGV導(dǎo)航方式主要有 電磁導(dǎo)航 、 磁條導(dǎo)航 、 二維碼導(dǎo)航 、 激光導(dǎo)航 、視覺導(dǎo)航等。那么它們是如何定義的以及各自優(yōu)缺點是什么呢？今天就帶大家來了解一下~

電磁導(dǎo)航

電磁導(dǎo)航是一種較為傳統(tǒng)的引導(dǎo)方式，通過在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬導(dǎo)線，并加載低頻、低壓電流，使導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，AGV上的感應(yīng)線圈通過對導(dǎo)航磁場強(qiáng)弱的識別和跟蹤，實現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。

電磁導(dǎo)航的優(yōu)點： 導(dǎo)引線隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡單而可靠，便于控制通訊，對聲光無干擾，投資成本低。

電磁導(dǎo)航缺點： 改變或擴(kuò)充路徑較麻煩，導(dǎo)引線鋪設(shè)相對困難。

磁條導(dǎo)航

磁條導(dǎo)航技術(shù)與電磁導(dǎo)航相近，不同之處在于采用了在路面上貼磁條替代在地面下埋設(shè)金屬線，通過磁條感應(yīng)信號實現(xiàn)導(dǎo)引。

磁條導(dǎo)航優(yōu)點： AGV定位精確，路徑的鋪設(shè)、變更或擴(kuò)充相對電磁導(dǎo)航較容易，磁條成本較低。

磁條導(dǎo)航缺點： 磁條容易破損，需要定期維護(hù)，路徑變更需要重新鋪設(shè)磁帶，AGV只能按磁條行走，無法實現(xiàn)智能避讓或通過控制系統(tǒng)實時更改任務(wù)。

與磁條導(dǎo)航原理相近的導(dǎo)引方式還有磁釘導(dǎo)航和色帶導(dǎo)航。磁釘導(dǎo)航是在地面鋪設(shè)磁釘，優(yōu)點是隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)、耐磨損、抗酸堿；缺點是容易受鐵磁物質(zhì)影響，更改路徑施工量大，容易對地面造成損害，一般僅在碼頭應(yīng)用較多。色帶導(dǎo)引是在地面粘貼色帶或涂漆，通過車載的光學(xué)傳感器采集圖像信號識別來實現(xiàn)導(dǎo)引，由于色帶容易受到污染和破壞，對環(huán)境要求高，定位精度較低，所以應(yīng)用也十分有限。

二維碼導(dǎo)航

二維碼導(dǎo)航的原理是AGV通過攝像頭掃描地面鋪設(shè)的二維碼，通過解析二維碼信息獲取當(dāng)前的位置信息。二維碼導(dǎo)航通常與慣性導(dǎo)航相結(jié)合，實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。慣性導(dǎo)航是利用移動機(jī)器人內(nèi)部傳感器（光電編碼器，陀螺儀）獲取機(jī)器人的位置和姿態(tài)，通常作為輔助定位。

二維碼導(dǎo)航優(yōu)點： 定位精確，小巧靈活，鋪設(shè)、改變路徑也較容易，便于控制通訊，對聲光無干擾。

二維碼導(dǎo)航缺點： 路徑需要定期維護(hù)，如果場地復(fù)雜，則需要頻繁更換二維碼，對陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴(yán)格，另外對場地平整度有一定要求，價格相對較高。

激光導(dǎo)航

激光導(dǎo)航又分為激光反光板導(dǎo)航和自然導(dǎo)航兩種：

激光反光板導(dǎo)航是在AGV 行駛路徑的周圍安裝位置精確的反射板，激光掃描器安裝在 AGV 車體上。激光掃描器隨 AGV 的行走的同時發(fā)出激光束，發(fā)出的激光束被沿 AGV 行駛路徑鋪設(shè)的多組反射板直接反射回來，觸發(fā)控制器記錄旋轉(zhuǎn)激光頭遇到反射板時的角度?？刂破鞲鶕?jù)這些角度值與實際的這組反光板的位置相匹配，計算出 AGV 的絕對坐標(biāo)，基于這樣的原理實現(xiàn)非常精確的激光導(dǎo)引。

自然導(dǎo)航是通過激光傳感器感知周圍環(huán)境。與激光導(dǎo)航不同的是，不需要在AGV行駛路徑的周圍安裝用于定位的反射板或反光柱，自然導(dǎo)航的定位標(biāo)志物可以是工作環(huán)境中的墻面、物體等信息。相比于激光反光板導(dǎo)航，自然導(dǎo)航的施工成本與周期都較低。

激光導(dǎo)航的優(yōu)點： 激光導(dǎo)航的方式使得AGV能夠靈活規(guī)劃路徑，定位準(zhǔn)確，行駛路徑靈活多變，施工較為方方便，能夠適應(yīng)各種使用環(huán)境。

激光導(dǎo)航的缺點： 制造成本高，對環(huán)境要求較相對較高(外界光線，地面要求，能見度要求等)。

視覺導(dǎo)航

視覺導(dǎo)航是通過AGV車載視覺傳感器獲取運行區(qū)域周圍的圖像信息來實現(xiàn)導(dǎo)航的方法。硬件上需要下視攝像頭、補(bǔ)光燈和遮光罩等支持該種導(dǎo)航方式的實現(xiàn)。該方式通過AGV在移動過程中攝像頭拍攝地面紋理進(jìn)行自動建圖，再將在運行過程中獲取的地面紋理信息，與自建地圖中的紋理圖像進(jìn)行配準(zhǔn)對比，以此估計移動機(jī)器人當(dāng)前位姿，實現(xiàn)移動機(jī)器人的定位。

視覺導(dǎo)航的優(yōu)點： 視覺紋理導(dǎo)航的優(yōu)點是硬件成本較低，定位精確。

視覺導(dǎo)航的缺點： 對使用環(huán)境（地面、光線等）要求較高，運行的地面需要有紋理信息，當(dāng)運行場地面積較大，繪制導(dǎo)航地圖的時間相比激光導(dǎo)航長，而且視覺導(dǎo)航技術(shù)還不夠成熟。

通過對上述多種導(dǎo)航方式的AGV進(jìn)行對比之后，會發(fā)現(xiàn)每種單一導(dǎo)航方式的AGV各有優(yōu)點與不足。