除了上述提到的幾種主流導(dǎo)航方式,還有SLAM導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、混合導(dǎo)航(如激光磁釘混合導(dǎo)航)等比較新穎的導(dǎo)航技術(shù)。面對這么多種AGV導(dǎo)航技術(shù)解決方案,總結(jié)起來就是:大部分技術(shù)需要通過場地改造(鋪磁軌、貼色帶、貼地標(biāo)二維碼、安裝激光反射板)來實現(xiàn),這些外部設(shè)施的搭建使得建設(shè)及維護成本高,受環(huán)境的限制大,靈活性較差。
微慣導(dǎo)AGV適用場景
慣性導(dǎo)航技術(shù)作為一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導(dǎo)航定位技術(shù),其優(yōu)勢在于給定了初始條件后,不需要外部參照就可確定當(dāng)前位置、方向及速度,適用于各種復(fù)雜地理環(huán)境和外界干擾下的精確定位,且能不斷測量位置的變化,精確保持動態(tài)姿態(tài)基準(zhǔn)。隨著科技進步,成本較低、體積較小的微機械系統(tǒng)(MEMS)器件精度越來越高,“微慣導(dǎo)”定位技術(shù)己經(jīng)逐步推廣到工業(yè)、軍事等領(lǐng)域,且在公安消防、應(yīng)急救援中得到了比較成熟的應(yīng)用。
微慣導(dǎo)AGV適用于如下場景:
1. 非固定路線,AGV可以全自由度移動;
2. 大場景長距離,路徑鋪設(shè)復(fù)雜,需要多個AGV協(xié)同完成任務(wù);
3. 空間比較狹窄,需要AGV前進、后退或側(cè)向移動;
4. 路徑更改和場地拓展較為頻繁的場合;
5. 其他不方便鋪設(shè)磁條等設(shè)備的應(yīng)用場合。
以我們自主研發(fā)的微慣導(dǎo)人員定位產(chǎn)品為例,定位精度達到0.3%,相當(dāng)于走1公里誤差不到3米,適應(yīng)將高性能的微慣導(dǎo)定位產(chǎn)品移植到AGV上,可為AGV、叉車等提供高精度的航向角、俯仰角、橫滾角等數(shù)據(jù),獲取驅(qū)動輪數(shù)據(jù)后,結(jié)合慣導(dǎo)加速度信息可輸出穩(wěn)健的慣導(dǎo)定位結(jié)果。按AGV行駛速度為3m/s估算,10s內(nèi)定位誤差優(yōu)于5cm(排除環(huán)境干擾、AGV抖動、打滑等影響)。
下面是在沒有其他任何輔助信息的條件下,僅依靠采集微慣導(dǎo)的運動參數(shù)和機器人的速度參數(shù),我們做的一個AGV模擬小車定位效果試驗。小車行走的軌跡為5m*5.5m的矩形,總里程約60m。
在AGV的實際應(yīng)用場景中,倉儲、工廠等面積往往比較大,在大場景長距離情況下,由于慣導(dǎo)固有的漂移率,仍然會有較大的累積誤差,需要外部的信息進行校準(zhǔn)。
目前市面上也出現(xiàn)了一些將慣導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用于AGV的公司,大概是采用“慣性傳感器+磁釘”技術(shù)方案,利用磁釘加RFID等配合AGV車體進行糾偏,保證慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度及可靠性。但是這種方案同樣存在磁釘施工難度較大、路線拓展不便等問題。
“微慣導(dǎo)+UWB(稀疏配置)”的融合定位方式,如下圖所示,以微慣導(dǎo)定位為主,單個UWB基站輔助定位,利用UWB測距信息對慣導(dǎo)累積的位置和方向漂移進行校正,增強了AGV在復(fù)雜環(huán)境條件下的抗干擾能力,保證AGV在復(fù)雜軌跡運行時有較高的精度定位,同時實現(xiàn)多終端軌跡標(biāo)定。
在這個定位方案中,微慣導(dǎo)連續(xù)定位替代當(dāng)前大部分AGV導(dǎo)航方式中的離散定位,AGV路徑規(guī)劃突破了固定路線的束縛,具有更大的運動自由度,導(dǎo)航出錯時能夠及時糾正路線,規(guī)劃路線多,靈活性更高,特別適合于智能倉儲物流、車間移動裝配等應(yīng)用場景,特別適合多AGV并行工作。
工業(yè)的發(fā)展、電商的涌現(xiàn)、人力成本的劇增使得自動化倉儲成為趨勢,傳統(tǒng)倉儲物流勞動力效率低、人力成本高,已經(jīng)無法滿足企業(yè)高效運轉(zhuǎn)的需求。微慣導(dǎo)AGV在自動化倉儲行業(yè)的應(yīng)用,體現(xiàn)了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的自主定位、不受干擾、布設(shè)簡單靈活等優(yōu)勢,體現(xiàn)了AGV的先進性、實用性、經(jīng)濟性、安全性、可靠性等特點。
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