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激光导航agv

作者:xyadmin 更新时间:2021-07-26 浏览次数:464

    AGV广泛应用于物流、仓储和制造业,是柔性制造在生产过程中的重要体现。本文针对激光导航AGV,根据激光导航方式,对其特点进行了总结和阐述。详细讨论了定位测绘、内部定位传感器和定位精度,总结了AGV激光导航技术的发展趋势。
    自动导引车(AGV)是现代制造企业物流系统中的重要设备,主要用于运输各种物料,为系统的柔性化、集成化和高效运行提供重要保障。
    激光制导 agv 使用激光雷达作为传感器来探测周围环境,以便它能够导航和定位。与其它导航方法相比,激光制导 agv 具有更高的可靠性和灵活性,广泛应用于生产和制造的各个领域。
    一、导航模式的形式和特点
    1. 基于反射标记的激光导航
    足够数量的激光反射标记被布置在自动导引车行进路径周围,并且激光雷达检测并识别用于导航的反射标记。通常,激光反射标记以反射器和柱的形式存在。该导航方法稳定可靠,定位精度高,算法复杂度低,对外界环境要求低,应用广泛。
    2.基于外界自然环境的激光导航
    这种导航又称自然导航,它是利用激光雷达探测到的地形信息进行导航的。与依赖于反射标记的激光导航方法相比,自然导航的精度和可靠性相对较低(特别是在环境信息相对简单的情况下,如走廊较长时) ,算法复杂度相对较高,但不需要安装激光反射标记,减少了系统的安装和调试时间,提高了系统的灵活性。
    3.基于反射标记和自然环境的复合激光导航
    复合导航一方面利用周围自然环境信息对AGV进行定位,另一方面在环境识别性较差或需要精确定位的平台区域布置反射标记,找到AGV的实时位置。
    与前两种导航形式相比,复合导航的算法复杂度最高,需要考虑信息融合的问题,表现为AGV实时位置的综合求解和地图信息的统一描述。
    二、激光导航的关键性问题
    1.定位与构建地图
    对于激光导航导航系统,无论是物流仓储中的货物分类,还是制造中的物料搬运,都需要在调试阶段存储完整的地图信息,然后投入使用,在运行过程中不能修改或只能根据需要修改全局地图。获取准确的地图信息非常重要,这直接影响到运行阶段的定位导航精度。一方面,可以通过多次静态检测拼接多个局部地图,获得完整的地图信息。另一方面,也可以通过同时定位和映射(slam)获得完整的地图。
    2. 用于定位的内部传感器
    AGV位置可以通过内部传感器进行定位(AGV方向盘驱动、转向编码器、AGV惯性测量单元等)。然而,这些内部传感器不可避免地存在一些缺点,为了提高定点停车的定位精度,需要对定位算法进行改进,更重要的是可以通过增强外部环境信息来提高定位精度。具体方法如下:
(1)增加反光板的数目;
(2)在停车场附近建造局部特定轮廓;
(3)介绍磁钉、二维码等导航方法;
(4)在导引头上加装视觉传感器,对材料或托盘进行扫描,实现导引头与目标物体的精确对接。
    三、激光导航的发展趋势
    1.导航方式复合化
在大多数驾驶区域,agv 自然导航,局部区域布置激光反射标志,定位精度高。为了提高自动导航系统的导航精度和可靠性,可引入磁条、磁针和二维编码。
    2.行驶路线的柔性化
    面向工厂的 agvs 需要高度可靠和高效,所以它们基本上遵循预先设计的固定路径。就像火车必须沿着轨道行驶,虽然你可以选择轨道,但不能脱轨。因此,可以取消AGV在取放平台分支端附近的固定轨迹,允许AGV根据当时的环境信息在终点附近的区域规划自己的路径。这样一方面可以减少前期调试时设计行车路线的工作量,另一方面也可以提高系统的灵活性,对终点附近的障碍物有一定的避障效果。
    3.导航信息模块化
    激光雷达的基本作用是探测周围环境,获取外部环境的轮廓,以点云的形式获取地图信息。一些激光雷达厂商不仅提供兼容的驱动器和编码器,还增加了内置定位算法的独立导航模块,可以获得优化的地图信息和AGV实时位置,降低了R&D人员二次开发的难度,缩短了开发周期。

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