背负式AGV小车实现智能化避障和路径规划主要通过以下方式:
智能化避障
传感器技术:
激光雷达:通过发射激光束并接收反射信号,能够实时感知周围环境,高精度检测障碍物,形成360度无死角的环境感知,为避障提供准确信息。
视觉传感器:利用摄像头获取周围环境的图像信息,通过图像识别技术判断是否有障碍物,可识别人和物体,避免碰撞,但对光线要求高。
超声波传感器:通过发射超声波并接收反射波来检测障碍物,成本低,适合近距离检测,但检测距离有限。
红外传感器:利用红外线的反射特性检测障碍物,对近距离的物体检测较为灵敏。
避障算法:
基于规则的避障算法:根据预设的规则,如遇到障碍物停止、绕行等简单规则进行避障。
人工势场法:将障碍物视为斥力源,目标点视为引力源,AGV小车在合力作用下规划避障路径,但存在局部极小值问题。
动态窗口法:在速度空间中搜索可行的速度和方向,考虑AGV小车的动力学约束和环境约束,实现动态避障。
智能化路径规划
定位技术:
激光导航:通过激光扫描仪对周围环境进行扫描,构建地图并确定自身位置,实现高精度定位。
视觉导航:利用摄像头获取环境图像,通过图像处理和特征匹配确定位置,适用于复杂环境。
磁条导航:沿着铺设的磁条行驶,简单可靠,但灵活性差。
二维码导航:通过扫描地面或墙壁上的二维码获取位置信息,精度较高,但受环境影响大。
路径规划算法:
全局路径规划算法:如A*算法、Dijkstra算法等,计算从起点到终点的最短路径或最优路径。
局部路径规划算法:如动态窗口法、时间弹性带算法等,在执行过程中根据实时环境信息进行路径调整。
多传感器融合与环境建模:融合多种传感器数据,构建更准确的环境模型,为路径规划提供更可靠的依据。
深度学习与强化学习的应用:通过深度学习模型预测障碍物和环境变化,或利用强化学习算法优化路径规划策略。