自动驾驶_AGV小车的工作原理及其导航方式简介

阳光穿透心脏的1/2处 2022-11-19 04:02 440阅读 0赞

**目录**

一、导航方式

AGV导航方式种类

二、工作原理

三. AGV小车未来主流导航方式分析

参考

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如今AGV小车已经在工业行业领域运用的炉火纯青，它不仅仅解决了在工业生产中首位重要的安全性问题，更是加快了生产效率，那么一个功能性的AGV小车到底是如何进行作业的呢?它的工作原理和导航方式又是什么呢?这么多问题，快跟米克力美小编一起去对AGV小车进行全面的认识和了解吧。

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# 一、导航方式 #

AGV小车按导航方式多达十几种，这里只简单说说两大主流技术：激光导航、磁带导航等等。那么这些导航方式的原理和特点又是怎样的呢?分述如下，

*  **磁带引导**的优点为：经济实惠并且消费者容易进行安装，缺点为：如果行车路段有铁(磁性体)时，导引带的磁力会受到影响而不能正常行车;
 *  **激光引导**优点为：不用安装，精度高但容易受周围光线强度影响﹐容易或污染表面使感应失灵;激光导引优点为：定位精度高，误差仅仅在正负1毫米之间，无需其他定位设施。但缺点是：价钱昂贵并且不容易安装。

## **[AGV导航方式种类][AGV]** ##

AGV小车从导航方式上大约可以分为磁导航、二维码导航、反光板导航、SLAM激光导航。

*  **磁导航AGV小车**的特点是：成本较低、路径的铺设、变更或扩充较容易，磁条需要定期维护，路径变更需要重新铺设磁条，只能沿磁条行走。
 *  **二维码导航AGV小车**是通过摄像头扫描地面铺设的二维码，通过解析二维码信息获取当前的位置信息。它的特点是：价格相对较高，便于控制通讯，路径需要定期维护，如果场地复杂，则需要频繁更换二维码。
 *  **反光板导航**是在AGV 行驶路径的周围安装反射板来实现精准定位的一种导航方式。该导航方式成本高，对环境要求较相对苛刻(外界光线，地面要求，能见度要求等)，适用于无遮挡环境。
 *  **SLAM激光导航**是国内外AGV厂商的主流方案，由于其定位精度高、行驶路径可灵活多变，能够适合多种现场环境等优点得到快速发展。它的特点是无需任何外设装置，项目实施及后期维护简单，对环境要求更低，不受环境、光线影响。

近1-2年，发展激光导轨AGV小车厂商比较多，特别是激光无轨导航叉车。激光导航有三种技术发展方向如SICK、NDC、自主研发。而SICK和NDC都属于国外的技术，成熟度高些，能快速迅速投入项目市场中应用。其他为自主研发技术，且不断与项目应用磨合，完美相信不久的将来，国产自主AGV激光导轨技术必在市场的有重要的一席之地或是完全替换国外产品。

# 二、工作原理 #

AGV小车的工作动作序列为：接收到货物搬运指令后，根据事先绘制好的运行地图和AGV当前坐标及前进方向，中央控制器进行矢量计算、路线分析，从中选择最佳的行驶路线，自动智能控制AGV小车在路上的行驶和拐弯、转向等，到达装载货物位置准确停位后、装货完成后。然后AGV小车启动向目标卸货点“奔跑”，准确到达位置后停住然后完成卸货，并向控制计算机报告其位置和状态。随之AGV小车启动跑向待命区域，直到接到新的指令后再作下一次任务。

对此米克力美表示大要发挥一个AGV产品最大的效果，作为消费者必须得清楚的了解产品的内部构造以及原理方式，在选购品质保证的AGV小车时，也要深入的了解和按照规定使用，这样才能不破坏AGV小车的安全运行。

# **三. [AGV小车未来主流导航方式分析][AGV]** #

早期的AGV小车多是用磁带或电磁导航，这两种方案原理简单、技术成熟，成本低，但是改变或扩展路径及后期的维护比较麻烦，并且AGV小车只能按固定路线行走，无法实现智能避让，或通过控制系统实时更改任务。

目前AGV小车主流的导航方式是二维码\+惯导，这种方式使用相对灵活，铺设或改变路径也比较容易，但路径需要定期维护，如果场地复杂则要频繁的更换二维码，另外对陀螺仪的精度及使用寿命要求严格。

随着SLAM算法的发展，SLAM成为了许多AGV小车厂家优先选择的先进导航方式，SLAM方式无需其他定位设施，形式路径灵活多变，能够适应多种现场环境。相信随着算法的成熟和硬件成本的压缩，SLAM无疑会成为未来AGV小车主流的导航方式。

SLAM大概分为**[激光][Link 1][SLAM][Link 1]**（2D或3D）和**视觉SLAM**两大类。

视觉SLAM指在室内环境下，用摄像机、Kinect等深度相机来做导航和探索。其工作原 理简单来说就是对机器人周边的环境进行光学处理，先用摄像头进行图像信息采集，将采集的信息进行压缩，然后将它反馈到一个由神经网络和统计学方法构成的学习子系统，再由学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置联系起来，完成机器人的自主导航定位功能。视觉SLAM的优点是它视觉信息可以较为容易的被用来跟踪和预测场景中的动态目标。

视觉SLAM目前尚处于进一步研发和应用场景拓展阶段。视觉SLAM因为信息量大，适用范围广等优点受到了广泛关注，但是算法对处理器的要求较高，一般需要准桌面级的CPU甚至GPU，但是AGV用的多是嵌入式处理器，所以短时间很难在小型的AGV设备上大规模应用。

激光SLAM在未知的室内环境，配备激光雷达等核心传感器后，可以帮助AGV机器人构建室内环境地图，助力AGV机器人的自主行走。激光SLAM系统通过对不同时刻两片点云的匹配与比对，计算激光雷达相对运动的距离和姿态的改变，也就完成了对机器人自身的定位。激光 SLAM 构建的地图精度高，不存在累计误差，且能直接用于定位导航。米克力美激光AGV采用的就是激光SLAM导航技术，它能自主导航，无需任何辅助定位设施，就能自由导航，自动规划路径，自主行驶，安全可靠高效。

激光SLAM比视觉SLAM起步早，理论和技术都相对成熟，稳定性可靠性也得到了验证，并且对于处理器的性能需求大大低于视觉SLAM，比如主流的激光SLAM可以在普通的ARM CPU上实时运行，目前有的AGV小车厂家已经推出了基于激光SLAM导航的产品。无疑在一段时间内激光SLAM还是主流的SLAM方案。

目前，在AGV行业中，最先进的最好的当然是**激光SLAM导航**，各方面性能都大大的强过于其他的导航方式。

# 参考 #

*  [激光导航AGV的工作原理是什么样的？][AGV 1]
 *  [AGV小车的工作原理及其导航方式简介][AGV 2]

[198f4b34ef3dbe5557c68a48baa62c16.png]: /images/20221022/a976a38a30a148af9eadcfc9059d98c6.png
[AGV]: https://www.zhihu.com/question/413993657/answer/1711348290
[Link 1]: https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.djagvs.com/jiguangchacheagv93.html
[AGV 1]: https://www.zhihu.com/question/413993657
[AGV 2]: https://www.sohu.com/a/289797872_208207