003--AGV导引方式对比

001-----惯性导引优点：惯性导引是一项成熟、可靠的导引技术,具有可靠性高，短期精度高，自主性强的优点,但是具有不可避免的缺点：有累计误差,导致其长期导引精度不够。（通过其他技术进行校正，AGV小车组合导引系统昆明理工大学硕士付亮，设计了视觉导引系统，进行它的准确定位来校正惯性导航系统）论文方法：采用惯性导航与视觉定位的组合导航方法,采用卡尔曼滤波对惯性导引信息进行过滤,滤出环境干扰引起的误差在此基础上,利用视觉定位信息,校正惯性导引的累积误差,使小车运行更平稳,长期运行精度更高惯性导航是在AGV上安装陀螺仪，在行驶区域的地面上安装定位块，AGV可通过对陀螺仪偏差信号的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和方向，从而实现导引。此项技术在军方较早运用，其主要优点是技术先进，定位准确性高，灵活性强，便于组合和兼容，适用领域广，已被国外的许多AGV生产厂家采用。其缺点是制造成本较高，导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及使用寿命密切相关。(新松机器人：由于此公司现场环线4000多米长，且交叉点较多，铺设磁条施工难度较大，且可能产生相近、相交轨迹之间的干涉，因此我们为降低成本，便于施工，基于性价比考虑，采用地面相隔一定距离预埋磁钉，进行惯性导航控制，增强AGV在复杂环境条件下的抗干扰能力，保证AGV在复杂轨迹行走时有较高的精度定位。)（新松机器人：惯导传感器的小误差会随时间累积成大误差，其误差大体上与时间成正比，因此需要不断进行修正。新松惯导AGV是多传感器数据融合的产物，包括高精度磁导航传感器、陀螺仪传感器、驱动轮码盘传感器，以及RFID传感器等。在工作过程中，我们采用RFID配合AGV车体及时进行纠偏，保证惯导系统的精度及可靠性，从而保证AGV系统按轨迹运行。RFID同时作为站点识别的载体，使AGV可以随时自动上线，不用人工输入站点的号码，在上线站点比较多的应用现场，为操作人员提供了便利，避免了人工输入错误的情况。（RFID究竟能传送哪些信息或者信号））002------电磁导航电磁导航原理：电磁导航是较为传统的导航方式之一，目前仍被许多系统采用，它是在AGV的行驶路径上埋设金属线，并在金属线上加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现AGV的导航。电磁导航优点：导引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单而可靠，便于控制通讯，对声光无干扰，投资成本比激光导航低很多；电磁导航缺点：改变或扩充路径较麻烦，导引线铺设相对困难。电磁导引目前仍被许多系统采用，它是在agv的行驶路径上埋设金属线，并在金属线加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现agv的导引。其主要优点是引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单而可靠，便于控制和通讯，对声光无干扰，制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性大。003-----磁带导航磁带导航原理：磁带导航技术与电磁导航相近，不同之处在于采用了在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁带感应信号实现导引。磁带导航优点：AGV定位精确，磁带导航灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设也相对简单，导引原理简单而可靠，便于控制通讯，对声光无干扰，投资成本比激光导航低很多；磁带导航缺点：磁带需要维护，要及时更换损坏严重磁带，不过磁带更换简单方便，成本较低。但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰，对磁带的机械损伤极为敏感，因此导引的可靠性受外界影响较大。（有人说其安全性差，不稳定）004-----视觉导航视觉导航原理：视觉导航是在AGV的行驶路径上涂刷与地面颜色反差大的油漆或粘贴颜色反差大的色带，在AGV上安装有摄图传感器将不断拍摄的图片与存储图片进行对比，偏移量信号输出给驱动控制系统，控制系统经过计算纠正AGV的行走方向，实现AGV的导航。视觉导航优点：AGV定位精确，视觉导航灵活性比较好，改变或扩充路径也较容易，路径铺设也相对简单，导引原理同样简单而可靠，便于控制通讯，对声光无干扰，投资成本比激光导航同样低很多，但比磁带导航稍贵；视觉导航缺点：路径同样需要维护，不过维护也较简单方便，成本也较低。对色带的污染和机械磨损十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，且很难实现精确定位。（杭州昊达智能系统有限公司研制的叉车AGV，实现视觉导航AGV，配合磁条定位，进行托盘的叉取）005------激光导航激光导航原理：激光导航是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的反射板，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。AGV的初始位置计算——AGV小车停止不动；激光扫描器至少可测得4条光束，即至少“看到”4块反射板；已知所有反射板的精确位置（X，Y）；AGV的连续位置计算——根据运动模型估算小车的当前位置，根据估算的新位置关联反射板，根据关联的反射板修正自身位置，据此修正AGV下一步动作。激光导航优点：AGV定位精确，地面无需其它定位设施；行驶路径可灵活改变；激光导航缺点：由于控制复杂及激光技术昂贵投资成本较高，反射片与AGV激光传感器之间不能有障碍物，不适合空中有物流影响的场合。激光导引是在agv行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，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的导引。此项技术最大的优点是，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，它是目前国外许多agv生产厂家优先采用的先进导引方式，但其核心技术还仅限于个别公司掌握，目前我国还没有此项完整的民用技术。(新松机器人研制的叉式搬运型和移栽搬运型都是采用的激光导引)006-----RFID导航（电子标签）在AGV车头部安装一个低频远距离RFID读卡系统，然后在轨道节点处固定一个电子标签，赋予每个电子标签一个ID号和定义，令AGV根据ID号的特定指令做出相对应的动作。优点是无需铺线，结构简单,成本低,灵活性强，可随意改变路径，而且更容易实现,能准确定位。缺点对RFID硬件要求高。（待查询后补充）疑问：是否需要和别的导航系统配合使用，要不然怎么实现精确性，怎么确定ID数量。（健永科技---做RFID这块，主要产品：RFID读写器，RFID模块，电子标签，有源RFID，他们好像也有这方面的案例，就是仓储这块）007-----光电导航008-----直接坐标导引技术用定位块将agv的行驶区域分成若干坐标小区域，通过对小区域的计数实现导引，一般有光电式（将坐标小区域以两种颜色划分，通过光电器件计数）和电磁式（将坐标小区域以金属块或磁块划分，通过电磁感应器件计数）两种形式，其优点是可以实现路径的修改，导引的可靠性好，对环境无特别要求。缺点是地面测量安装复杂，工作量大，导引精度和定位精度较低，且无法满足复杂路径的要求。009----图象识别导引技术对AGV行驶区域的环境进行图象识别，实现智能行驶，这是一种具有巨大潜力的导引技术，此项技术已被少数国家的军方采用，将其应用到AGV上还只停留在研究中，目前还未出现采用此类技术的实用型AGV。可以想象，图象识别技术与激光导引技术相结合将会为自动化工程提供意想不到的可能，如导引的精确性和可靠性，行驶的安全性，智能化的记忆识别等都将更加完美。