001-----慣性導引
優點:慣性導引是一項成熟、可靠的導引技術,具有可靠性高,短期精度高,自主性強的優點,但是具有不可避免的缺點。
缺點:有累計誤差,導致其長期導引精度不夠。(通過其他技術進行校正。視覺導引系統,進行它的準確定位來校正慣性導航系統)
慣性導航是在AGV上安裝陀螺儀,在行駛區域的地面上安裝定位塊,AGV可通過對陀螺儀偏差信號的計算及地面定位塊信號的采集來確定自身的位置和方向,從而實現導引。
此項技術在軍方較早運用,其主要優點是技術先進,定位準確性高,靈活性強,便于組合和兼容,適用領域廣,已被國外的許多AGV生產廠家采用。其缺點是制造成本較高,導引的精度和可靠性與陀螺儀的制造精度及使用壽命密切相關。
002------電磁導航
電磁導航原理:電磁導航是較為傳統的導航方式之一,目前仍被許多系統采用,它是在AGV的行駛路徑上埋設金屬線,并在金屬線上加載導引頻率,通過對導引頻率的識別來實現AGV的導航。
電磁導航優點:導引線隱蔽,不易污染和破損,導引原理簡單而可靠,便于控制通訊,對聲光無干擾,投資成本比激光導航低很多;
電磁導航缺點:改變或擴充路徑較麻煩,導引線鋪設相對困難。
電磁導引目前仍被許多系統采用,它是在agv的行駛路徑上埋設金屬線,并在金屬線加載導引頻率,通過對導引頻率的識別來實現agv的導引。
其主要優點是引線隱蔽,不易污染和破損,導引原理簡單而可靠,便于控制和通訊,對聲光無干擾,制造成本較低。
缺點是路徑難以更改擴展,對復雜路徑的局限性大。
003-----磁帶導航
磁帶導航原理:磁帶導航技術與電磁導航相近,不同之處在于采用了在路面上貼磁帶替代在地面下埋設金屬線,通過磁帶感應信號實現導引。
磁帶導航優點:AGV定位精確,磁帶導航靈活性比較好,改變或擴充路徑較容易,磁帶鋪設也相對簡單,導引原理簡單而可靠,便于控制通訊,對聲光無干擾,投資成本比激光導航低很多;
磁帶導航缺點:磁帶需要維護,要及時更換損壞嚴重磁帶,不過磁帶更換簡單方便,成本較低。但此導引方式易受環路周圍金屬物質的干擾,對磁帶的機械損傷極為敏感,因此導引的可靠性受外界影響較大。
004-----視覺導航
視覺導航原理:視覺導航是在AGV的行駛路徑上涂刷與地面顏色反差大的油漆或粘貼顏色反差大的色帶,在AGV上安裝有攝圖傳感器將不斷拍攝的圖片與存儲圖片進行對比,偏移量信號輸出給驅動控制系統,控制系統經過計算糾正AGV的行走方向,實現AGV的導航。
視覺導航優點:AGV定位精確,視覺導航靈活性比較好,改變或擴充路徑也較容易,路徑鋪設也相對簡單,導引原理同樣簡單而可靠,便于控制通訊,對聲光無干擾,投資成本比激光導航同樣低很多,但比磁帶導航稍貴;
視覺導航缺點:路徑同樣需要維護,不過維護也較簡單方便,成本也較低。對色帶的污染和機械磨損十分敏感,對環境要求過高,導引可靠性較差,且很難實現精確定位。
005------激光導航
激光導航原理:激光導航是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的反射板,AGV通過發射激光束,同時采集由反射板反射的激光束,來確定其當前的位置和方向。
AGV的初始位置計算——AGV小車停止不動;激光掃描器至少可測得4條光束,即至少“看到”4塊反射板;已知所有反射板的精確位置(X,Y);
AGV的連續位置計算——根據運動模型估算小車的當前位置,根據估算的新位置關聯反射板,根據關聯的反射板修正自身位置,據此修正AGV下一步動作。
激光導航優點:AGV定位精確,地面無需其它定位設施;行駛路徑可靈活改變;
激光導航缺點:由于控制復雜及激光技術昂貴投資成本較高,反射片與AGV激光傳感器之間不能有障礙物,不適合空中有物流影響的場合。
006-----RFID導航(電子標簽)
在AGV車頭部安裝一個低頻遠距離RFID讀卡系統,然后在軌道節點處固定一個電子標簽,賦予每個電子標簽一個ID號和定義,令AGV根據ID號的特定指令做出相對應的動作。
優點是無需鋪線,結構簡單,成本低,靈活性強,可隨意改變路徑,而且更容易實現,能準確定位。缺點對RFID硬件要求高。
007-----光電導航
光學導航在AGV的行駛路徑上涂漆或粘貼色帶,通過對攝像機采入的色帶圖象信號進行簡單處理而實現導航。
優點:靈活性比較好,地面路線設置簡單易行。
缺點:對色帶的污染和機械磨損十分敏感,對環境要求過高,導航可靠性較差,且很難實現精確定位。
008-----直接坐標導引技術
用定位塊將AGV的行駛區域分成若干坐標小區域,通過對小區域的計數實現導引,一般有光電式(將坐標小區域以兩種顏色劃分,通過光電器件計數)和電磁式(將坐標小區域以金屬塊或磁塊劃分,通過電磁感應器件計數)兩種形式,其優點是可以實現路徑的修改,導引的可靠性好,對環境無特別要求。缺點是地面測量安裝復雜,工作量大,導引精度和定位精度較低,且無法滿足復雜路徑的要求。
009----圖象識別導引技術
對AGV行駛區域的環境進行圖象識別,實現智能行駛,這是一種具有巨大潛力的導引技術,此項技術已被少數國家的軍方采用,將其應用到AGV上還只停留在研究中,目前還未出現采用此類技術的實用型AGV。
可以想象,圖象識別技術與激光導引技術相結合將會為自動化工程提供意想不到的可能,如導引的精確性和可靠性,行駛的安全性,智能化的記憶識別等都將更加完美。
對幾種常用的導引方式做簡單的比較如下圖:
對國外十幾家AGV公司27個系列產品所采用的主要導向技術的統計結果顯示,電磁感應、慣性導航、光學檢測、位置設定、激光檢測、圖像識別所占比例分別為32.3%、27.8%、16.9%、13.8%、7.69%和1.54%。其中,電磁感應導向技術的應用比例最高,這表明該項技術已經十分成熟。而機器視覺導向技術應用較少,說明該項技術還需要深入研究和不斷完善。另外,自主導航技術仍然處在研究階段,還有許多技術問題需要解決。