我國(guó)的科技水平在飛快的發(fā)展，尤其是工業(yè)領(lǐng)域，工廠自動(dòng)化、智能化已成為大勢(shì)所趨，agv裝配小車(chē)作為自動(dòng)化運(yùn)輸搬運(yùn)的重要工具，近年來(lái)的應(yīng)用是越來(lái)越廣泛。很多企業(yè)都考慮使用agv裝配小車(chē)，但是對(duì)它不是特別了解，不知道選用什么類(lèi)型的AGV產(chǎn)品，然后會(huì)擔(dān)心AGV的種種問(wèn)題。而導(dǎo)航導(dǎo)引技術(shù)作為agv裝配小車(chē)的核心技術(shù)之一，無(wú)疑是選擇的關(guān)鍵，今天我們介紹下市場(chǎng)常見(jiàn)的8種不同導(dǎo)航方式AGV，對(duì)比他們的優(yōu)缺點(diǎn)，讓更多的使用者有一個(gè)簡(jiǎn)單的了解。
1、磁釘導(dǎo)航：該導(dǎo)航方式依然是通過(guò)磁導(dǎo)航傳感器檢測(cè)磁釘?shù)拇判盘?hào)來(lái)尋找行進(jìn)路徑，只是將原來(lái)采用磁條導(dǎo)航時(shí)對(duì)磁條進(jìn)行連續(xù)感應(yīng)變成間歇性感應(yīng)，因此磁釘之間的距離不能夠過(guò)大，且兩磁釘間AGV處于一種距離計(jì)量的狀態(tài)，在該狀態(tài)下需要編碼器計(jì)量所行走的距離。其次，磁釘導(dǎo)航所用控制模塊與磁條導(dǎo)航控制模塊相同。
磁釘導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)：成本低、技術(shù)成熟可靠。導(dǎo)航的隱秘性好、美觀性強(qiáng)，也就是說(shuō)磁釘預(yù)埋打孔填埋在地面下，整個(gè)工廠地面以上沒(méi)有其他導(dǎo)航輔助設(shè)備。磁釘抗干擾強(qiáng)，抗磨損性強(qiáng)，抗酸堿、油污等影響。使用用戶(hù)外、室內(nèi)、下雨等等。
磁釘導(dǎo)航的缺點(diǎn)：AGV導(dǎo)航地面需滿足技術(shù)要求，即AGV導(dǎo)航路線內(nèi)不能有其他磁性物質(zhì)存在；AGV導(dǎo)航線路不能有消磁、抗磁物質(zhì)，影響AGV磁釘磁性。AGV磁釘導(dǎo)航線路一次鋪設(shè)，后續(xù)修改線路必須執(zhí)行二次作業(yè)，對(duì)比激光導(dǎo)航技術(shù)，磁釘導(dǎo)航對(duì)于后期修改線路增加成本和施工時(shí)間。AGV磁釘導(dǎo)航施工會(huì)對(duì)地面進(jìn)行一定的破壞功能，即在地面開(kāi)孔，然后回填，對(duì)施工技術(shù)要求嚴(yán)格，才能恢復(fù)原地面美觀要求。
2、磁條導(dǎo)航：磁條導(dǎo)航被認(rèn)為是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，主要通過(guò)測(cè)量路徑上的磁場(chǎng)信號(hào)來(lái)獲取車(chē)輛自身相對(duì)于目標(biāo)跟蹤路徑之間的位置偏差，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的控制及導(dǎo)航。磁條導(dǎo)航具有很高的測(cè)量精度及良好的重復(fù)性，磁導(dǎo)航不易受光線變化等的影響，在運(yùn)行過(guò)程中，磁傳感系統(tǒng)具有很高的可靠性和魯棒性。磁條一旦鋪設(shè)好后，維護(hù)費(fèi)用非常低，使用壽命長(zhǎng)，且增設(shè)、變更路徑較容易。
磁條導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單。成本低、技術(shù)成熟可靠。對(duì)于聲光無(wú)干擾性。AGV運(yùn)行線路明顯性。線路二次變更容易、變更成本低、變更周期短。對(duì)施工人員技術(shù)要求低
磁條導(dǎo)航的缺點(diǎn)：磁條易破損；由于地面鋪設(shè)磁條，整體美觀性下降。磁條不能連貫性，由于AGV轉(zhuǎn)彎會(huì)碾壓磁條，部分磁條會(huì)截?cái)嗖讳佋O(shè)。磁條會(huì)吸引金屬物質(zhì)，導(dǎo)致AGV設(shè)備故障等等。需要其他傳感器實(shí)現(xiàn)定位站點(diǎn)功能。
3、激光導(dǎo)航：激光導(dǎo)航是在AGV行駛路徑的周?chē)惭b激光反射板，AGV通過(guò)發(fā)射激光束，同時(shí)采集由反射板反射的激光束，來(lái)確定其當(dāng)前的位置和方向，并通過(guò)連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)航。
激光導(dǎo)航技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：AGV定位精確。地面無(wú)需其他定位設(shè)施行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，它是目前國(guó)內(nèi)外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進(jìn)導(dǎo)航方式。
激光導(dǎo)航技術(shù)缺點(diǎn)：成本高，對(duì)環(huán)境要求較相對(duì)苛刻（外界光線，地面要求，能見(jiàn)度要求等）。激光導(dǎo)航設(shè)備價(jià)格高。激光導(dǎo)航設(shè)備適用于無(wú)遮擋環(huán)境。反光板成本高。
目前激光導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外AGV廠商的主流方案，由于其定位精度高、線路變更靈活、導(dǎo)航技術(shù)成熟等等因素導(dǎo)致激光導(dǎo)航已經(jīng)普及。
4、電磁導(dǎo)航：電磁導(dǎo)航是較為傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式之一，目前仍被采用，它是在AGV的行駛 路徑上埋設(shè)金屬線，并在金屬線加載導(dǎo)引頻率，通過(guò)對(duì)導(dǎo)引頻率的識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)航功能。該導(dǎo)航技術(shù)類(lèi)似于磁條導(dǎo)航，由于該導(dǎo)航技術(shù)美性不足、路徑變更困難等缺點(diǎn)，該技術(shù)方案逐漸被AGV廠商放棄，但是特定地場(chǎng)合也比較適合該導(dǎo)航技術(shù)，具體根據(jù)AGV工作環(huán)境要求。比如高溫環(huán)境下、線路平直性要求嚴(yán)格等要求。
電磁導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)：成本低、技術(shù)成熟可靠。導(dǎo)航的隱秘性好、美觀性強(qiáng)，也就是說(shuō)磁釘預(yù)埋打孔填埋在地面下，整個(gè)工廠地面以上沒(méi)有其他導(dǎo)航輔助設(shè)備。磁釘抗干擾強(qiáng)，抗磨損性強(qiáng)，抗酸堿、油污等影響。使用用戶(hù)外、室內(nèi)等等
電磁導(dǎo)航的缺點(diǎn)：需要額外設(shè)備產(chǎn)生電磁信號(hào)。需要其他傳感器實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)定位功能。AGV電磁導(dǎo)航線路一次鋪設(shè)，后續(xù)修改線路必須執(zhí)行二次作業(yè)，對(duì)比激光導(dǎo)航技術(shù)，電磁導(dǎo)航對(duì)于后期修改線路增加成本和施工時(shí)間。AGV磁釘導(dǎo)航施工會(huì)對(duì)地面進(jìn)行一定的破壞功能，即在地面開(kāi)槽，然后回填，對(duì)施工技術(shù)要求嚴(yán)格，才能恢復(fù)原地面美觀要求。
5.測(cè)距導(dǎo)航：該導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于激光二位掃描儀對(duì)其周?chē)h(huán)境進(jìn)行掃描測(cè)量，獲取測(cè)量數(shù)據(jù)然后結(jié)合導(dǎo)航算法實(shí)現(xiàn)AGV導(dǎo)航。該導(dǎo)航傳感器通常使用具有安全功能的安全激光掃描儀實(shí)現(xiàn)，由于采用安全激光掃描儀可以實(shí)現(xiàn)安全功能的同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航測(cè)量功能。采用測(cè)距導(dǎo)航技術(shù)的AGV可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)入集裝箱內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)取貨送貨功能。
6、輪廓導(dǎo)航：輪廓導(dǎo)航是目前AGV最為先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)，該技術(shù)利用二維激光掃描儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行測(cè)量、學(xué)習(xí)，并繪制導(dǎo)航環(huán)境，然后進(jìn)行多少測(cè)量學(xué)習(xí)，修正地圖進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輪廓導(dǎo)航功能。利用自然環(huán)境（墻壁、柱子以及其它固定物體）進(jìn)行自由測(cè)距導(dǎo)航根據(jù)環(huán)境測(cè)量結(jié)果更新位置。輪廓導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)：不需要反射器或其它人工地標(biāo)；降低安裝成本；減少維護(hù)工作；激光導(dǎo)航替代方案。
7、混合導(dǎo)航：混合導(dǎo)航是多種導(dǎo)航的集合體，該導(dǎo)航方式是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的變化應(yīng)運(yùn)而生的。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的變化導(dǎo)致某種導(dǎo)航暫時(shí)無(wú)法滿足要求，進(jìn)而切換到另一種導(dǎo)航方式繼續(xù)滿足AGV連續(xù)運(yùn)行。
8、光學(xué)導(dǎo)航：光學(xué)導(dǎo)航其實(shí)利用工業(yè)攝像機(jī)識(shí)別。該導(dǎo)航分為色帶跟蹤導(dǎo)航、二維碼識(shí)別等等功能。
agv裝配小車(chē)導(dǎo)航方式比較
早期的AGV多是用磁帶或電磁導(dǎo)航，這兩種方案原理簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，成本低，但是改變或擴(kuò)展路徑及后期的維護(hù)比較麻煩，并且AGV只能按固定路線行走，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能避讓?zhuān)蛲ㄟ^(guò)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)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(duì)靈活，鋪設(shè)或改變路徑也比較容易，但路徑需要定期維護(hù)，如果場(chǎng)地復(fù)雜則要頻繁的更換二維碼，另外對(duì)陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴(yán)格。
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(jìn)導(dǎo)航方式，SLAM方式無(wú)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(chǎng)環(huán)境。相信隨著算法的成熟和硬件成本的壓縮，SLAM無(wú)疑會(huì)成為未來(lái)AGV主流的導(dǎo)航方式。
SLAM大概分為激光SLAM（2D或3D）和視覺(jué)SLAM兩大類(lèi)。
視覺(jué)SLAM目前尚處于進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用場(chǎng)景拓展階段。視覺(jué)SLAM因?yàn)樾畔⒘看螅m用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛關(guān)注，但是算法對(duì)處理器的要求較高，一般需要準(zhǔn)桌面級(jí)的CPU甚至GPU，但是AGV用的多是嵌入式處理器，所以短時(shí)間很難在小型的AGV設(shè)備上大規(guī)模應(yīng)用。
激光SLAM比視覺(jué)SLAM起步早，理論和技術(shù)都相對(duì)成熟，穩(wěn)定性可靠性也得到了驗(yàn)證，并且對(duì)于處理器的性能需求大大低于視覺(jué)SLAM，比如主流的激光SLAM可以在普通的ARM CPU上實(shí)時(shí)運(yùn)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(wú)疑在一段時(shí)間內(nèi)激光SLAM還是主流的SLAM方案。
AGV導(dǎo)航導(dǎo)引技術(shù)一直朝著更高柔性、更高精度和更強(qiáng)適應(yīng)性的方向發(fā)展，且對(duì)輔助導(dǎo)航標(biāo)志的依賴(lài)性越來(lái)越低。像SLAM這種即時(shí)定位與地圖構(gòu)建的自由路徑導(dǎo)航方式，無(wú)疑是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。相信不久的將來(lái)，5G、AI、云計(jì)算、IoT等技術(shù)與智能機(jī)器人的交互融合，將給AGV行業(yè)帶來(lái)翻天覆地的變化，而具有更高柔性、更高精度和更強(qiáng)適應(yīng)性的SLAM導(dǎo)航方式也將更適應(yīng)復(fù)雜、多變的動(dòng)態(tài)作業(yè)環(huán)境。
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