激光导航AGV及其调度系统概述

激光导航AGV的定义与工作原理

激光导航AGV（Automated Guided Vehicle）是一种利用激光雷达作为传感器探测外界环境，从而进行导航和定位的自动化搬运设备。激光导航AGV在现代制造企业物流系统中扮演着重要角色，主要用于搬运各种物料，提高系统的灵活性、集成性和效率。

激光导航AGV的工作原理

激光导航AGV通过发射激光束并接收反射回来的光束，感知周围环境并计算距离，以得到周围环境的3D点云地图。在地图构建完成后，激光控制器对所获取的轮廓信息进行处理，同时得到AGV的位置和姿态信息，再以此控制AGV的行驶方向、速度、姿态等，结合路径规划算法自动引导AGV行驶。

激光导航AGV的导航方式

激光导航AGV的导航方式主要分为基于反射标记的激光导航、基于外部自然环境的激光导航以及基于反射标记和自然环境的复合激光导航。

基于反射标记的激光导航

该导航方法稳定可靠，定位精度高，算法复杂度低，对外界环境要求低，应用广泛。

基于外部自然环境的激光导航

这种导航也称为自然导航，它以AGV激光雷达探测到的轮廓信息作为导航的参考。无需安装激光反射标记，减少了AGV系统的安装和调试时间，提高了AGV系统的灵活性。

基于反射标记和自然环境的复合激光导航

复合导航一方面利用周围的自然环境信息定位AGV，另一方面在环境识别性差或需要精准定位的平台区域布置反射标记，以解决自动导引车的实时定位问题。

激光导航AGV调度系统

系统组成与功能

激光导航AGV调度系统主要包括信息获取模块、优先级评估模块、AGV优先调度选择模块和运输路线选择模块。

信息获取模块

用于收到重要货件发出的信号时，获取所有AGV工作状态数据，包括设备状态数据、环境状态数据以及路径状态数据。

优先级评估模块

用于将AGV工作状态数据基于神经网络建立AGV优先调度评估模型，生成AGV优先调度值。

AGV优先调度选择模块

用于根据AGV优先调度值，计算优先调度平均值，生成优先调度排序表，并根据优先调度排序表，控制AGV优先进行重要货件的运输。

运输路线选择模块

用于通过激光SLAM获取环境地图，基于A*路径规划算法获取当前AGV的位置到目标位置的最优路径。

技术优势与应用场景

激光导航AGV调度系统通过调度技术，解决了AGV对重要优先级的任务无法及时调度的问题。该系统具有高度的可靠性和灵活性，能够广泛应用于制造业的各个领域，特别是在需要高效搬运和精准定位的应用场景中表现出色。

激光导航AGV的安装要求

激光导航AGV的安装位置和方式对其导航精度和稳定性有着重要影响。以下是一些关键的安装要求：

减震支架的选择

首先根据雷达抗震动和冲击能力，确定是否需要减震支架。

避障雷达的安装角度

避障雷达要求水平朝上倾斜5度左右，以解决高反射物体的探测。

测量雷达的安装平面

测量雷达要求安装平面尽可能与地面平行，以提高普通定位精度。

激光头的最佳安装高度

激光头安装的位置最好低于200mm的地方，约170mm高度安装位置最佳。

雷达布置策略

在雷达布置上面，可以选择车头中间位置、或者车的4个对角点。如果布置2个雷达在车对角，可以实现车身360度都被激光雷达探测到，从而避障无死角。

水平调整的重要性

因为测量激光雷达的水平对于普通定位精度有较大影响，所以对精度要求较高的场合，必须进行雷达的水平调整。

结论

激光导航AGV及其调度系统在现代制造业中发挥着重要作用，通过精确的定位和高效的调度，显著提高了物流系统的灵活性和效率。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，激光导航AGV及其调度系统将继续在未来的工业自动化中发挥更大的作用。