AGV是装备有电磁、光学或其它自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输小车,随着国内物流技术与需求逐渐发展,AGV小车也成为车间、工厂常用的一种工具。
AGV以滑轮移动为特征,比起步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比,AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。因此,在自动化物流系统中,最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的无人化生产。
目前,市场上应用广泛的AGV导航方式主要有磁条导航、二维码导航、激光导航、测距导航等。那么它们是如何定义的以及各自优缺点是什么呢?
磁条导航
磁带/条导航被认为是一项非常成熟的技术,主要通过测量路径上的磁场信号来获取车辆自身相对于目标跟踪路径之间的位置磁带/条导航被认为是一项非常成熟的技术,主要通过测量路径上的磁场信号来获取车辆自身相对于目标跟踪路径之间的位置偏差,从而实现车辆的控制及导航。磁条导航具有很高的测量精度及良好的重复性,磁导航不易受光线变化等的影响,在运行过程中,磁传感系统具有很高的可靠性和鲁棒性。磁条一旦铺设好后,维护费用非常低,使用寿命长,且增设、变更路径较容易。
磁条导航优点:
• 成本低、技术成熟可靠。
• 导航的隐秘性好、美观性强,也就是说磁钉预埋打孔填埋在地面下,整个工厂地面以上 没有其他导航辅助设备。
• 磁钉抗干扰强,抗磨损性强,抗酸碱、油污等影响。
• 适用户外、室内等等。
磁条导航缺点:
• 需要额外设备产生电磁信号。
• 需要其他传感器实现站点定位功能。
• AGV 电磁导航线路一次铺设,后续修改线路必须执行二次作业,对比激光导航技术,电磁导航对于后期修改线路增加成本和施工时间。
• AGV 磁钉导航施工会对地面进行一定的破坏功能,即在地面开槽,然后回填,对施工技术要求严格,才能恢复原地面美观要求。
• 导航技术不高大上。
与磁条导航原理相近的导引方式还有磁钉导航和色带导航。磁钉导航是在地面铺设磁钉,优点是隐蔽性好、抗干扰性强、耐磨损、抗酸碱;缺点是容易受铁磁物质影响,更改路径施工量大,容易对地面造成损害,一般仅在码头应用较多。色带导引是在地面粘贴色带或涂漆,通过车载的光学传感器采集图像信号识别来实现导引,由于色带容易受到污染和破坏,对环境要求高,定位精度较低,所以应用也十分有限。
二维码导航
二维码导引与磁钉导引形态是相似的,二维码导引是通过在AGV底部安装二维码扫描仪,AGV行走过程中,扫描仪会扫描地面上粘贴的二维码,轨迹及位置信息存储在二维码标签中,按照行列排布在地表,AGV通过读写模块获取标签信息,实现AGV的辅助定位和轨迹跟踪。
二维码导航优点:
• 成本低、技术成熟可靠。
• 导航的隐秘性好、美观性强,也就是说磁钉预埋打孔填埋在地面下,整个工厂地面以上没有其他导航辅助设备。
• 磁钉抗干扰强,抗磨损性强,抗酸碱、油污等影响。
• 适用户外、室内、下雨等等。
二维码导航缺点:
• AGV 导航地面需满足技术要求,即AGV 导航路线内不能有其他磁性物质存在;AGV 导航线路不能有消磁、抗磁物质,影响AGV 磁钉磁性。
• AGV 磁钉导航线路一次铺设,后续修改线路必须执行二次作业,对比激光导航技术,磁钉导航对于后期修改线路增加成本和施工时间。
• AGV 磁钉导航施工会对地面进行一定的破坏功能,即在地面开孔,然后回填,对施工技术要求严格,才能恢复原地面美观要求。
激光导航
激光导航又分为激光反光板导航和自然导航两种:
激光导航是在AGV行驶路径的周围安装激光反射板,AGV通过发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向,并通过连续的三角几何运算来实现AGV 的导航。
目前激光导航技术已经成为国内外AGV 厂商的主流方案,由于其定位精度高、线路变更灵活、导航技术成熟等等因素导致激光导航已经普及。
自然导航是通过激光传感器感知周围环境。与激光导航不同的是,不需要在AGV行驶路径的周围安装用于定位的反射板或反光柱,自然导航的定位标志物可以是工作环境中的墙面、物体等信息。相比于激光反光板导航,自然导航的施工成本与周期都较低。
激光导航的优点:
• AGV 定位精确。
• 地面无需其他定位设施。
• 行驶路径可灵活多变,能够适合多种现场环境。
• 它是目前国内外许多AGV 生产厂家优先采用的先进导航方式。
• 技术高大上。
激光导航的缺点:
• 成本高,对环境要求较相对苛刻(外界光线,地面要求,能见度要求等)。
• 激光导航设备价格高。
• 激光导航设备适用于无遮挡环境。
• 反光板成本高。
测距导航
该导航技术主要应用于激光二位扫描仪对其周围环境进行扫描测量,获取测量数据然后结合导航算法实现AGV导航。
测距导航的优点:
• 远距离测量,在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离;
• 有同步输入端,可多个传感器同步测量;
• 测量范围广,响应时间短;
测距导航的缺点:
• 检测的最小距离太大;
• 红外线测距仪受环境的干扰较大,对于近似黑体、透明的物体无法检测距离,只适合短距离传播;
• 有其他遮挡物的时候无法正常工作,需要每个房间、走廊安装接收天线,铺设导轨,造价比较高;
通过对上述多种导航方式的AGV进行对比之后,会发现每种单一导航方式的AGV各有优点与不足,而优缺点则是根据场景、条件与需求来进行针对性的购买。怡丰机器人有着30年的科技经验,专心研究AGV小车在不同场景与需求中应该如何按照高性价比的情况选择相类似的产品。