传感器技术:
磁条导航:在AGV行驶路径的地面上粘贴磁带,AGV上安装有磁传感器,通过检测磁带的磁场来确定自身的位置和方向。磁条导航成本较低,安装方便,导航精度较高,但磁带容易受损,需要定期维护和更换。
磁钉导航:通过磁钉作为定位点,利用磁传感器检测AGV相对于这些点的位置,实现导航。磁钉导航成本低、技术成熟,但路径变更困难,易受铁磁物质影响。
激光导航:在AGV行驶路径的周围安装位置精确的反射板,AGV通过发射激光束并接收反射板反射回来的激光信号,来确定自身的位置和方向。激光导航精度高,可达毫米级,适用于复杂环境,可实现多台AGV的协同作业。
视觉导航:在AGV上安装摄像头,采集周围环境的图像信息。通过图像处理算法,识别出预先设定的标志物或特征点,从而确定AGV的位置和方向。视觉导航灵活性高,可适应复杂的环境和多变的路径,但受光照、阴影等环境因素影响较大。
磁导航(包括磁条导航和磁钉导航):
电磁导航:在AGV行驶路径的地面下埋设金属线,通以低频电流,产生磁场。AGV上安装有电磁传感器,通过检测磁场的强度和方向来确定自身的位置和方向。电磁导航技术成熟,成本较低,但路径局限性较大,一旦金属线受损,需要重新铺设。
惯性导航:AGV上安装有惯性传感器,如陀螺仪和加速度计。通过测量AGV的加速度和角速度,结合初始位置信息,推算出AGV的实时位置和方向。惯性导航不受外界环境干扰,可靠性高,但会存在积累误差的问题,需要与其他传感器结合使用。
二维码导航:AGV沿路径上预设的二维码标签行驶,车载摄像头扫描二维码并解码定位。二维码导航路径灵活可变,实施成本低,但二维码标签易损坏,对地面环境要求高。
环境感知与建模:
AGV通过多种传感器识别多种环境信息,如道路边界、地面情况、障碍物等,确定前进方向中的可达区域和不可达区域,确定在环境中的相对位置,以及对动态障碍物运动进行预判,从而为局部路径规划提供依据。
路径规划与导航算法:
AGV根据当前位置和目标点位置,在多个选择路径中选择最优路径。常用的路径规划算法有A*算法、Dijkstra算法和遗传算法等。
AGV控制系统根据导航信息和路径规划,控制驱动电机和转向机构,实现精准移动。
避障与安全:
AGV通过传感器(如激光雷达、超声波传感器、红外传感器等)检测周围障碍物,并进行实时避障,确保行驶安全。
通信与调度:
AGV与中央控制系统进行通信,报告自身状态和任务进展,接收新的任务指令和路径调整指令,实现多AGV的协同调度。