AGV是智能(néng)化的移動機器人也是無人搬運車,是現代工業自動化物流系統的主要設備,AGV導航系統的功能(néng)是保證AGV小車沿正确路徑行走,并保證一定行走精度。AGV的制導方式按有無導引路線分爲三種(zhǒng):一是有固定路線的方式:二是半固定路線的方式,包括标記跟蹤方式和磁力制導方式;三是無路線方式,包括地面(miàn)幫助制導方式、用地圖上的路線指令制導方式和在地圖上搜索最短路徑制導方式。
目前有4種(zhǒng)常見制導方式:
固定路線的導引方式有電磁制導方式、光學(xué)控制帶制導方式、激光制導方式和超聲波制導方式。
(1)電磁制導方式
該方法需在AGV行走的路線下埋設專用的電纜線,通以低頻正弦波電流,從而在電纜周圍産生磁場。AGV上的電磁感應傳感器檢測到磁場強度,在小車沿線路行走時,輸出磁場強度差動信号,車上控制器根據該信号進(jìn)行糾偏控制。該方法可靠性高,經(jīng)濟實用,是目前最爲成(chéng)熟且應用最廣的導引方式。它的主要缺點是:AGV路徑改變很困難,而且埋線對(duì)地面(miàn)要求較高。
(2)光學(xué)控制帶導引方式
利用地面(miàn)顔色與漆帶顔色的反差,漆帶在明亮的地面(miàn)上塗爲黑色,或在黑暗的地面(miàn)上塗爲白色。小車上裝備有發(fā)射和接收功能(néng)的紅外光源,用以照射漆帶。小車上裝有光學(xué)檢測器,均勻分布在漆帶及兩(liǎng)側位置上,檢測不同的組合信号,以控制小車的方向(xiàng),使其跟蹤路軌。可以采用模糊控制算法對(duì)小車進(jìn)行控制。該方法的缺點是:漆帶顔色需保持鮮明,否則光學(xué)傳感器檢測到的信号變弱。因此,則需要經(jīng)常對(duì)漆帶顔色進(jìn)行加深工作。
(3)激光制導方式
該方法是在AGV行走路徑的特定位置處,安裝一批激光/紅外光束的反射鏡。在AGV行駛過(guò)程中,車上的激光掃描頭不斷地掃描周圍環境,當掃描到行駛路徑周圍預先垂直安好(hǎo)的反射闆時,即“看見”了“路标”。隻要掃描到三個或三個以上的反射闆,即可根據它們的坐标值以及各塊反光闆相對(duì)于車體縱向(xiàng)軸的方位角,計算出AGV當前在全局坐标系中的X, Y坐标和當前行駛方向(xiàng)與該坐标系X軸的夾角,實現準确定位和定向(xiàng)。該導引方法的特點是,當提供了足夠多反射鏡面(miàn)和寬闊的掃描空間後(hòu),AGV導引與定位精度十分高。該方法的缺點是成(chéng)本昂貴,傳感器、反射裝置等設備安裝複雜,且計算也很複雜。
(4)超聲波制導方式
該方法類似于激光/紅外測量方法,不同之處在于不需要設置專門的反射鏡面(miàn),而是利用一般的牆面(miàn)或類似物體就能(néng)進(jìn)行引導,因而在特定環境下提供了更大的柔性和低成(chéng)本的方案。但由于反射面(miàn)大,在制造車間環境下應用常常有困難。
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