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AGV 和 AMR 的控制和導(dǎo)航

2023-01-06 09:31 性質(zhì):原創(chuàng) 作者:Hu yangbo 來源:AGV網(wǎng)
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乍一看,自動導(dǎo)引車(AGV)及其發(fā)展,即自主車輛(AMR),并無不同。他們所面臨的任務(wù)也是如此。這些車輛的主要區(qū)別在于它們的控制和導(dǎo)航方式。在這方面,AMR車輛的更大靈活性使其成為工業(yè)廠房或倉...

乍一看,自動導(dǎo)引車AGV)及其發(fā)展,即自主車輛(AMR),并無不同。他們所面臨的任務(wù)也是如此。這些車輛的主要區(qū)別在于它們的控制和導(dǎo)航方式。在這方面,AMR車輛的更大靈活性使其成為工業(yè)廠房或倉庫的未來運(yùn)輸工具。

●自走式運(yùn)輸車在生產(chǎn)廠和倉庫中越來越受歡迎

●AGV和AMR之間的主要區(qū)別歸結(jié)為其控制和導(dǎo)航。

●AGV需要額外的標(biāo)志物來移動。

●AMR是自主車輛,可自主決定最佳路線。

自走式內(nèi)部物流工業(yè)車輛是生產(chǎn)或倉庫流程自動化的一個重要因素,提高了其效率。它們被用來在工業(yè)廠房、倉庫內(nèi)或在它們之間運(yùn)輸部件、材料或成品。這使工人們從繁瑣、艱苦和重復(fù)的工作中解脫出來。因此,它們降低了運(yùn)輸過程中發(fā)生事故或損壞貨物的風(fēng)險,并通過減少交貨時間等方式優(yōu)化了內(nèi)部物流。

運(yùn)輸手推車在生產(chǎn)設(shè)施中并不是什么新鮮事,但隨著自動化解決方案的發(fā)展,自動駕駛車輛也慢慢開始在這個領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。近年來,AGV迅速發(fā)展,最初只能沿著設(shè)定的路線在明確定義的點(diǎn)之間移動。AMR車輛,也被稱為移動運(yùn)輸機(jī)器人,現(xiàn)在正變得越來越流行。它們不僅能夠自主地確定最理想的路線,而且在途中出現(xiàn)意外障礙時還能實(shí)時修改路線。

AGV和AMR的基本區(qū)別

AGV(自動導(dǎo)引車)和AMR(自主移動機(jī)器人)都是運(yùn)輸車,不需要操作員來移動和運(yùn)輸貨物。人們甚至可以大膽地說,AMR車輛是當(dāng)今最新和最發(fā)達(dá)的AGV形式。兩者都執(zhí)行類似的任務(wù),即主要是將特定負(fù)載從A點(diǎn)運(yùn)輸?shù)紹點(diǎn)。

當(dāng)有必要改變手推車的路線或需要將貨物運(yùn)送到另一地點(diǎn)時,就會產(chǎn)生差異。在AGV遵循固定路線的情況下,這樣的改變要么是不可能的,要么是非常耗費(fèi)時間和成本的。這是因?yàn)楸仨殞χС诌\(yùn)輸車移動的外部基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改變。這是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程,需要負(fù)責(zé)的雇員有適當(dāng)?shù)闹R和經(jīng)驗(yàn)。

更為靈活的AMR車輛的情況則完全不同,這種變化不需要特殊的技能。用戶友好和直觀的界面允許快速和容易地設(shè)置一個新的目標(biāo),以及在某一地點(diǎn)發(fā)生重大變化時建立一個路線。

另一個顯著的區(qū)別也與車輛在沿途出現(xiàn)意外障礙物時的反應(yīng)有關(guān)。無論是另一個轉(zhuǎn)向架,還是從另一個車輛上掉下來的貨物,或者是人,AGV都會停下來,等待障礙物被清除。這是因?yàn)檫@輛車沒有辦法自行避開障礙物。

對于自主移動機(jī)器人,這樣的障礙不是大問題。只要有避讓的地方,AMR就會自行做出這樣的決定,設(shè)定新的路徑繼續(xù)行駛。

AGV是如何移動的?

如您所見,AGV 和 AMR 手推車之間的基本區(qū)別在于它們的移動方式,更準(zhǔn)確地說是控制和導(dǎo)航。AGV 小車不斷沿著相同的路線移動,該路線已正確標(biāo)記。如果需要對路線進(jìn)行任何修改(因?yàn)樯a(chǎn)過程發(fā)生變化或在給定的大廳中出現(xiàn)新設(shè)施),則有必要相應(yīng)地調(diào)整基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù) AGV 導(dǎo)航方法,這種新路徑的設(shè)置可能或多或少耗時,甚至可能需要對給定大廳進(jìn)行結(jié)構(gòu)更改。

傳統(tǒng)的AGV運(yùn)輸車,為了能夠獨(dú)立移動,需要在地板上加裝線或特殊標(biāo)記; 

標(biāo)準(zhǔn) AGV 沿著預(yù)先標(biāo)記的路徑移動,但其布局方式可能有所不同。因此,每次改變路由都需要設(shè)置一條新的路由。

感應(yīng)回路

在這種方法中,電纜被嵌入在大廳的地板上,一定頻率的電流從中流過。然后它會產(chǎn)生一個磁場,由車輛上的磁傳感器檢測到。通過持續(xù)測量磁場強(qiáng)度,AGV 沿著其值始終盡可能高的方向移動。有趣的是,使用可調(diào)制的磁場,可以向 AGV 控制器發(fā)送特定命令。

磁環(huán)

由于貼在地板上的磁帶(由鐵磁材料制成),放置在手推車上的磁傳感器將適當(dāng)?shù)男盘杺鬏數(shù)杰囕v的控制單元。這種方法非常精確,例如可以檢測交叉路口和更好地定位 AGV。因此,可以開發(fā)更高的行進(jìn)速度。這種解決方案的缺點(diǎn)是粘在地板上的磁化膠帶的耐用性相對較低。它需要定期更新。

反光和光學(xué)線路

同樣在這種方法中,將膠帶貼在大廳的地板上或涂上一條線。反射法利用了從車輛發(fā)出的光的反射作用。在發(fā)送和接收反射光后,確定小車相對于涂漆或膠合線的位置。

在光學(xué)方法中,路徑被涂上與地板其余部分具有不同對比度的顏色。車輛上的攝像頭不斷監(jiān)控主線的路線,從而可以確定 AGV 相對于路徑的位置。與磁環(huán)一樣,粘在地板上或涂在地板上的線條也需要不時更新。

特定位置的標(biāo)記

這種方法不是基于跟蹤路徑,而是基于放置在大廳特定位置的點(diǎn)(標(biāo)記)。AGV 視覺系統(tǒng)或激光掃描儀找到這些點(diǎn),并根據(jù)它們確定卡車的當(dāng)前位置。大廳上放置的標(biāo)記越多,這種方法就越準(zhǔn)確。這些點(diǎn)之間的距離越大,定位誤差的風(fēng)險就越大。

AMR如何移動?

AGV 領(lǐng)域的發(fā)展意味著它們的自主性水平提高,因此它們不需要物理標(biāo)記路徑。更重要的是,他們能夠快速適應(yīng)不斷變化的環(huán)境和新出現(xiàn)的對象。

對于導(dǎo)航,AMR 車輛使用給定設(shè)施的預(yù)加載地圖,或所謂的 自然導(dǎo)航。為此,首先進(jìn)行試駕,在此期間進(jìn)行精確的地形測繪(所謂的環(huán)境測繪)。為此,AMR 設(shè)備的必要元素是傳感器、處理所獲取數(shù)據(jù)的軟件,以及可以由相機(jī)、激光、相機(jī)和激光的組合或 LiDAR 技術(shù)創(chuàng)建的視覺系統(tǒng)。

有了如此準(zhǔn)確的設(shè)施地圖,AMR 每次都可以設(shè)置不同的最佳路線。如果設(shè)施中有人、其他車輛正在移動或可能有各種因素阻礙,這一點(diǎn)很重要。每次AMR都會仔細(xì)掃描它面前的周圍環(huán)境,并與制作的地圖進(jìn)行實(shí)時對比。因此,它能夠檢測到障礙物并避免碰撞,控制單元可以快速修正其軌跡。即使設(shè)施非常擁擠,如果有任何空閑走廊,AMR 也能夠找到它并繼續(xù)行駛,在障礙物之間機(jī)動。如果道路完全堵塞,車輛將在道路暢通后立即停止并再次啟動。

使用自動駕駛汽車時,設(shè)施的任何重大變化都不是大問題。您所要做的就是再進(jìn)行一次測試運(yùn)行,在此期間 AMR 將重新映射空間。經(jīng)過這種治療,他將能夠再次在給定區(qū)域內(nèi)精確移動。重要的是,每輛新的 AMR 車輛的實(shí)施時間相對較短,是免費(fèi)的,不需要改變基礎(chǔ)設(shè)施,并且可以在不中斷生產(chǎn)的情況下執(zhí)行。

自行式運(yùn)輸車輛的未來

自主運(yùn)輸車輛仍處于發(fā)展階段,因此您可以期待在不久的將來有更多優(yōu)秀的解決方案。當(dāng)然,快速、精確和無沖突的路線仍然是對 AMR 車輛的首要要求,但在擁有大量此類卡車的工廠中,運(yùn)輸系統(tǒng)的高吞吐量也將變得越來越重要。當(dāng)然,內(nèi)部運(yùn)輸將朝這個方向發(fā)展。這一點(diǎn)很重要,因?yàn)?AMR 車輛將成為工業(yè) 4.0 和未來智能工廠概念的重要組成部分,其中人類的作用將被限制在最低限度。

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