誰會是AGV未來主流的導(dǎo)航方式？

作者：ZLG致遠電子時間：2018-04-20 來源：電子產(chǎn)品世界

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　　AGV在智能工廠、智能倉儲上得到了廣泛應(yīng)用，技術(shù)上獲得了迅猛發(fā)展，衍生出了多種導(dǎo)航方式，不同的導(dǎo)航方式有何特點?誰會成為未來主流的導(dǎo)航方式呢?

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201804/378728.htm

　　AGV簡介

　　AGV即自動導(dǎo)向小車(Automated Guided Vehicle)，因具有良好的柔性和較高的可靠性，能夠減少工廠對勞動力的需求，提高產(chǎn)品設(shè)備在運輸中的安全性且安裝容易，維護方便，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于自動化倉儲系統(tǒng)、智能工廠、智能生產(chǎn)等領(lǐng)域。

　　圖 1 AGV工作場景

　　在應(yīng)用環(huán)境中，往往由多臺AGV組成自動導(dǎo)向小車系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過WIFI或其他傳輸鏈路，控制AGV動作。主要控制功能包括：地圖管理、路徑導(dǎo)航、路徑規(guī)劃、AGV導(dǎo)航控制、任務(wù)分配等。

　　圖 2 AGV控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

　　AGV導(dǎo)航方式

　　所謂AGV導(dǎo)航方式是指決定其運行方向和路徑的方式，它不同于前面所說的一般通信。常用的導(dǎo)航方式分兩大類：

　　車外預(yù)定路徑方式：是指在行駛的路徑上設(shè)置導(dǎo)航用的信息媒介物，AGV通過檢測出它的信息而得到導(dǎo)向的導(dǎo)航方式，如視覺二維碼、磁帶導(dǎo)航、電磁導(dǎo)航等;
　　非預(yù)定路徑(自由路徑)導(dǎo)航方式：是指在AGV上儲存著布局上的尺寸坐標，通過識別車體當前方位來自主地決定行駛路徑的導(dǎo)航方式，如激光導(dǎo)航、SLAM方式(Simultaneous Localization And Mapping)。什么是SLAM?一張圖帶你認識它，機器人之思考既是SLAM需要解決的問題。

　　圖 3 SLAM需要解決的問題

　　AGV根據(jù)不同的應(yīng)用場景已衍生出了多種導(dǎo)航方式，每種導(dǎo)航方式也許都存在相應(yīng)的優(yōu)劣勢，但均能找到自己的“用武之地”。

　　AGV導(dǎo)航方式分析

　　早期的AGV多是用磁帶或電磁導(dǎo)航，這兩種方案原理簡單、技術(shù)成熟，成本低，但是改變或擴展路徑及后期的維護比較麻煩，并且AGV只能按固定路線行走，無法實現(xiàn)智能避讓，或通過控制系統(tǒng)實時更改任務(wù)。

　　目前AGV主流的導(dǎo)航方式是二維碼+慣導(dǎo)，這種方式使用相對靈活，鋪設(shè)或改變路徑也比較容易，但路徑需要定期維護，如果場地復(fù)雜則要頻繁的更換二維碼，另外對陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴格。

　　圖 4 視覺二維碼導(dǎo)航

　　隨著SLAM算法的發(fā)展，SLAM成為了許多AGV廠家優(yōu)先選擇的先進導(dǎo)航方式，SLAM方式無需其他定位設(shè)施，形式路徑靈活多變，能夠適應(yīng)多種現(xiàn)場環(huán)境。相信隨著算法的成熟和硬件成本的壓縮，SLAM無疑會成為未來AGV主流的導(dǎo)航方式。

　　SLAM大概分為激光SLAM(2D或3D)和視覺SLAM兩大類。

　　圖 5 SLAM分類

　　視覺SLAM目前尚處于進一步研發(fā)和應(yīng)用場景拓展階段。視覺SLAM因為信息量大，適用范圍廣等優(yōu)點受到了廣泛關(guān)注，但是算法對處理器的要求較高，一般需要準桌面級的CPU甚至GPU，但是AGV用的多是嵌入式處理器，所以短時間很難在小型的AGV設(shè)備上大規(guī)模應(yīng)用。

　　圖 6 視覺SLAM導(dǎo)航

　　激光SLAM比視覺SLAM起步早，理論和技術(shù)都相對成熟，穩(wěn)定性可靠性也得到了驗證，并且對于處理器的性能需求大大低于視覺SLAM，比如主流的激光SLAM可以在普通的ARM CPU上實時運行，目前有的AGV廠家已經(jīng)推出了基于激光SLAM導(dǎo)航的產(chǎn)品。無疑在一段時間內(nèi)激光SLAM還是主流的SLAM方案。

　　圖 7 激光SLAM導(dǎo)航

　　ZLG致遠電子推出的M6708核心板，搭載freescale l.MX6系列雙核/四核Cortex-A9處理器，1G主頻，支持硬浮點運算，能夠處理多任務(wù)執(zhí)行，外接激光雷達測距傳感器，配合SLAM算法，可智能識別外部環(huán)境，實現(xiàn)精準快速建立環(huán)境地圖，規(guī)劃全局路徑。