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agv惯性导航算法

发布时间:2022-05-27 20:48:46

⑴ AGV小车都有哪几种导航方式,详细说明一下各有什么优点

1.电磁导航
早期的AGV多是用电磁导航,这种方案原理简单、技术成熟,成本低,但是改变或扩展路径及后期的维护比较麻烦,并且AGV小车只能按固定路线行走,无法实现智能避让,或通过控制系统实时更改任务。它是通过在AGV的行驶路径上埋设金属导线,并加载低频、低压电流,使导线周围产生磁场,AGV上的感应线圈通过对导航磁场强弱的识别和跟踪,实现AGV的导引。
2.磁带导航
磁条导航技术与电磁导航相近,不同之处在于采用了在路面上贴磁条替代在地面下埋设金属线,通过磁条感应信号实现导引。但相对于电磁导航AGV定位要精确很多,而且路径的铺设变更相对较容易,且成本更低,但是容易损坏,需要定期维护。
3.惯性导航
随着陀螺仪技术的发展,AGV成功实现了髙精度导航。当采用惯性导引方式时,现场场地中需要安放用于定位的模块。安装有陀螺仪的AGV在行驶中通过对陀螺仪供给的角速度信号、测距编码器供给的距离信号综合起来进行计算。同时在地面上的定位模块还为AGV提供了实时的校正信号,从而就可以实现AGV的自定位。这种导航具有导航精度十分高,技术特别先进,在各种现场都能够使用等优点。但是它与激光导航有着一样缺点:需要比较高的成本。
4.激光导航
目前,市面上的激光导航有两种模式:
第一种是反光板导航,在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向,并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导航。
另一种则是SLAM导航,通过激光雷达对场景的观测,实时创建地图并修正机器人位置,无需二维码、色带、磁条等人工布设标志物,真正实现对作业环境的零改造。另一方面,通过激光雷达对障碍物的实时检测,有效规划轨迹避开障碍物,提高人机混合场景的适用和安全性。
灵活度也要比其他导航方式强,同时在定位程度上比较精准,但是,激光导航的制造成本高,对环境如外界光线,地面要求,能见度要求等要求较相对较高。
5.二维码导航
二维码导航属于视觉识别。二维码导航要比磁导航定位精确,在铺设、改变路径上也较容易,便于控制,对声光无干扰。不过这种导航的AGV也需要定期维护,如果有人来干涉或拉地牛叉车经过,就容易把地上的二维码碾坏,需要频繁更换二维码。因此,比较适合全自动无人化的环境。对陀螺仪的精度及使用寿命要求严格,另对场地平整度有一定要求,价格较高。
其实,每种导航方式均有自己的独特之处和用武之地。磁带导航的优点为:经济实惠并且消费者容易进行安装,缺点为:如果行车路段有铁(磁性体)时,导引带的磁力会受到影响而不能正常行车;二维码导航导航优点为:在铺设、改变路径容易,便于控制,精度高但地上的二维码碾坏,需要频繁更换二维码;激光导引优点为:定位精度高(可达±1mm)

⑵ AGV的导航方式有哪些

AGV一般可按3种方式来分类,即导引方式、驱动方式和移载方式
按导引方式来分:
a) 坐标自动导引车;
b) 电磁自动导引车;
c) 磁带自动导引车;
d) 光学自动导引车;
e) 激光自动导引车;
f) 惯性自动导引车;
g) 视觉自动导引车。
未来可能还有GPS,i-GPS(室内GPS),d-GPS(差分GPS)

按驱动方式分:
a) 单轮驱动自动导引车;
b) 双轮驱动自动导引车;
c) 多轮驱动自动导引车。
根据驱动的方式,AGV还可能有不同的驱动方法:单轮兼转向,差速、全方位等

按移载方式(执行机构)
a) 叉式自动导引车;
b) 牵引式自动导引车;
c) 搬运型自动导引车;
d) 装配型自动导引车。
这里的移载方式分类都是大类,比如说,叉式就会有落地叉式,平衡叉式等;牵引式是指不承载或不完全承载搬运对象重量的AGV;搬运型AGV完全承载搬运对象的重量,可能采用的移载机构多种多样,如辊道,皮带,推挽等方式,当然也包括人工装卸;装配型是指用AGV构成了柔性的装配生产线,一般配以专用的工艺工装。

⑶ 车间智能搬运AGV有哪些导航方式

(1)惯性导航。agv小车上装有陀螺仪,小车在行驶时有一个基准方位,用陀螺仪测量加速度,并将陀螺仪的坐标值和加速度换算成agv小车当前的坐标和方向,将它们和规定的路线相比较。当agv小车偏离规定路径时,测得的加速度值和规定值会有一个矢量差,对这个差进行二次积分就能得到偏差值,并作为纠正行驶方向的依据。(2)电磁导航。沿预定的运行路线埋设地下电缆,电缆在地下深30~40mm,上面覆盖有环氧树脂层,导线通以低频正弦波信号,使导线周围产生交变电磁场。在小车上的一对探头可以感应出与小车运行偏差成比例的误差信号,经放大处理后可驱动导向电机,由此带动小车的转向机构就可使agv小车沿预定的线路运行。(3)磁条导航。磁条导航这种方式和电磁导航比较类似,只是把导引线换成磁条,在两个探测线圈之外多加了一个激励线圈。因为磁条的磁场是不变的,探测线圈中不能自动感应出电压。(4)激光导航。激光导引在agv小车行驶路径周围预先垂直设置好一系列反光板,agv小车上装的激光扫描器不断扫描周围环境,当扫描到反光板时,扫描器就能感知。只要扫描到三个以上的反光板,就可以根据反光板的坐标值以及各反光板的法线和纵向轴的夹角,由控制器计算出agv小车当前的全局坐标系中的坐标,以及行驶方向与轴的夹角,达到准确定位和定向。(5)视觉导航。视觉导航方式agv小车以地面上涂设的条带状路标作为路径标识符,运用计算机视觉快速识别路径。最优导向控制器能够保证agv小车 对路径进行准确稳定跟踪,在包含有多个停车工位和多条分支路径的复杂工作环境中,通过实时识别涂设在路面上的数字标识符,实现指定目标定位停车和目标分支路径跟踪。通过实时识别涂设在路面上的特殊形状标识符实现车辆加速、减速、直角转弯、特殊地点停车等运动状态控制。具有自动避障、自动报警、自动上线和无线通讯等功能。

⑷ agv小车都有那些导航方式

AGV小车有以下几种导航方式:

1.电磁导引

电磁导引方式是使用最早也是最多的一种,它在地面下的地槽中埋设电线,由交流频率发生器输入一低压,低频电流,该交流电信号沿电线周围产生磁场,AGV上装有两个感应线圈,可以检测磁场强弱并以电压的形式表示出来。

2.磁带导引

磁带导引和电磁导引的原理很类似,磁带导引用贴磁带替代了电磁导引埋设的金属线。和电磁导引比较来,灵活性比较好,改变或扩充导引路径比较容易,但是比电磁导引更容易受周围金属物的干扰,所以这种导引方式的AGV对应用环境要求比较高。

3.激光引导

这种导引方式是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过发射激光束,同事采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向,并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。它的有点事定位精确、且地面无需其它定位设施,导引路径灵活多变,能够适应多种现场环境,是目前许多国外AGV生产厂家有限采用的先进的导引方式。

4.视觉导引

视觉导引有两种方法,一种是利用摄像头实时采集行驶路径周围环境的图像信息,并与已建立的运行路径周围环境图像数据库中的信息进行比较,实现对AGV的控制。另一种是基于导引线的图像识别方法,利用摄像头实时采集导引线图像,并计算出导引线与小车之间的偏差,从而控制AGV沿着预定规划好的导引线行驶。

⑸ 什么是惯性导航技术,惯性导航是如何实现的

惯性导航是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,且把它变换到导航坐标中,就能够得到在导航坐标中的速度、偏航角和位置等信息。但惯性导航系统由于陀螺仪零点漂移严重,车辆震动等因素,导致无法通过直接积分加速度获得高精度的方位和速度等信息,即现有的惯性导航系统很难长时间独立工作。

惯导模块是指采用GNSS(BDS/GPS系统联合定位)/INS组合导航定位技术,凭借高精度六轴惯性器件和成熟的惯性算法,无需里程计或速度信号接入,且无严格安装要求,即使在隧道、车库等弱信号环境下也能为车辆提供高精度的定位模块。

惯导模块SKM-4DX工作原理:

在车载导航中接入基于GNSS/INS组合导航定位的高性能车载组合惯导模块SKM-4DX,充分利用惯性导航系统和卫星导航系统优点,凭借高精度六轴惯性器件和成熟的惯性算法,无需里程计或速度信号接入,获得最优的导航结果;尤其是当卫星导航系统无法工作时,利用惯性导航系统使得导航系统继续工作,保证导航系统的正常工作,提高车载导航系统的稳定性和可靠性。

⑹ AGV小车的AGV的引导方式

(1)惯性导航
agv小车上装有陀螺仪,小车在行驶时有一个基准方位,用陀螺仪测量加速度,并将陀螺仪的坐标值和加速度换算成agv小车当前的坐标和方向,将它们和规定的路线相比较。当agv小车偏离规定路径时,测得的加速度值和规定值会有一个矢量差,对这个差进行二次积分就能得到偏差值,并作为纠正行驶方向的依据。
(2)电磁导航
沿预定的运行路线埋设地下电缆,电缆在地下深30~40mm,上面覆盖有环氧树脂层,导线通以低频正弦波信号,使导线周围产生交变电磁场。在小车上的一对探头可以感应出与小车运行偏差成比例的误差信号,经放大处理后可驱动导向电机,由此带动小车的转向机构就可使agv小车沿预定的线路运行。
(3)磁条导航
磁条导航这种方式和电磁导航比较类似,只是把导引线换成磁条,在两个探测线圈之外多加了一个激励线圈。因为磁条的磁场是不变的,探测线圈中不能自动感应出电压。
(4)激光导航
激光导引在agv小车行驶路径周围预先垂直设置好一系列反光板,agv小车上装的激光扫描器不断扫描周围环境,当扫描到反光板时,扫描器就能感知。只要扫描到三个以上的反光板,就可以根据反光板的坐标值以及各反光板的法线和纵向轴的夹角,由控制器计算出agv小车当前的全局坐标系中的坐标,以及行驶方向与轴的夹角,达到准确定位和定向。
(5)视觉导航
视觉导航方式agv小车以地面上涂设的条带状路标作为路径标识符,运用计算机视觉快速识别路径。最优导向控制器能够保证agv小车
对路径进行准确稳定跟踪,在包含有多个停车工位和多条分支路径的复杂工作环境中,通过实时识别涂设在路面上的数字标识符,实现指定目标定位停车和目标分支路径跟踪;通过实时识别涂设在路面上的特殊形状标识符实现车辆加速、减速、直角转弯、特殊地点停车等运动状态控制;具有自动避障、自动报警、自动上线和无线通讯等功能。

⑺ AGV导航有哪些方式

直接坐标导引技术
用定位块将AGV的行驶区域分成若干坐标小区域,通过对小区域的计数实现导引,一般有光电式(将坐标小区域以两种颜色划分,通过光电器件计数)和电磁式(将坐标小区域以金属块或磁块划分,通过电磁感应器件计数)两种形式,其优点是可以实现路径的修改,导引的可靠性好,对环境无特别要求。缺点是地面测量安装复杂,工作量大,导引精度和定位精度较低,且无法满足复杂路径的要求。

电磁导引技术
电磁导引是较为传统的导引方式之一,目前仍被许多系统采用,它是在AGV的行驶路径上埋设金属线,并在金属线加载导引频率,通过对导引频率的识别来实现AGV的导引。其主要优点是引线隐蔽,不易污染和破损,导引原理简单而可靠,便于控制和通讯,对声光无干扰,制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展,对复杂路径的局限性大。

磁带导引技术
与电磁导引相近,用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线,通过磁感应信号实现导引,其灵活性比较好,改变或扩充路径较容易,磁带铺设简单易行,但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰,对磁带的机械损伤极为敏感,因此导引的可靠性受外界影响较大。

光学导引技术
在AGV的行驶路径上涂漆或粘贴色带,通过对摄像机采入的色带图象信号进行简单处理而实现导引,其灵活性比较好,地面路线设置简单易行,但对色带的污染和机械磨损十分敏感,对环境要求过高,导引可靠性较差,且很难实现精确定位。

激光导引技术
激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向,并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。
此项技术最大的优点是,AGV定位精确;地面无需其他定位设施;行驶路径可灵活多变,能够适合多种现场环境,它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式,但其核心技术还仅限于个别公司掌握,目前我国还没有此项完整的民用技术。

惯性导航技术
惯性导航是在AGV上安装陀螺仪,在行驶区域的地面上安装定位块,AGV可通过对陀螺仪偏差信号的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和方向,从而实现导引。
此项技术在军方较早运用,其主要优点是技术先进,定位准确性高,灵活性强,便于组合和兼容,适用领域广,已被国外的许多AGV生产厂家采用。其缺点是制造成本较高,导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及使用寿命密切相关。

图象识别导引技术
对AGV行驶区域的环境进行图象识别,实现智能行驶,这是一种具有巨大潜力的导引技术,此项技术已被少数国家的军方采用,将其应用到AGV上还只停留在研究中,目前还未出现采用此类技术的实用型AGV。
可以想象,图象识别技术与激光导引技术相结合将会为自动化工程提供意想不到的可能,如导引的精确性和可靠性,行驶的安全性,智能化的记忆识别等都将更加完美。

GPS(全球定位系统)导航技术
通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导,目前此项技术还在发展和完善,通常用于室外远距离的跟踪和制导,其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量,以及控制对象周围环境等因素。

⑻ AGV技术介绍有哪些

AGV小车是指:装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,工业应用中不需驾驶员的搬运车,它们以可充电之蓄电池为动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线,电磁轨道黏贴于地板上,无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
常见的AGV的几种主要的导航方式有:
1、电磁导航
【原理】电磁导航是较为传统的导航方式之一,目前仍被许多系统采用,它是在AGV的行驶路径上埋设金属线,并在金属线上加载导引频率,通过对导引频率的识别来实现AGV的导航。
【优点】导引线隐蔽,不易污染和破损,导引原理简单而可靠,便于控制通讯,对声光无干扰,投资成本比激光导航低很多。
【缺点】改变或扩充路径较麻烦,导引线铺设相对困难。
2、磁带导航【原理】磁带导航技术与电磁导航相近,不同之处在于采用了在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线,通过磁带感应信号实现导引。【优点】GV定位精确,磁带导航灵活性比较好,改变或扩充路径较容易,磁带铺设也相对简单,导引原理简单而可靠,便于控制通讯,对声光无干扰,投资成本比激光导航低很多;【缺点】磁带需要维护,要及时更换损坏严重磁带,不过磁带更换简单方便,成本较低。
3、视觉导航【原理】视觉导航是在AGV的行驶路径上涂刷与地面颜色反差大的油漆或粘贴颜色反差大的色带,在AGV上安装有摄图传感器将不断拍摄的图片与存储图片进行对比,偏移量信号输出给驱动控制系统,控制系统经过计算纠正AGV的行走方向,实现AGV的导航。【优点】AGV定位精确,视觉导航灵活性比较好,改变或扩充路径也较容易,路径铺设也相对简单,导引原理同样简单而可靠,便于控制通讯,对声光无干扰,投资成本比激光导航同样低很多,但比磁带导航稍贵;【缺点】路径同样需要维护,不过维护也较简单方便,成本也较低。
4、激光导航【原理】激光导航是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的反射板,AGV通过发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向。AGV的初始位置计算——AGV小车停止不动;激光扫描器至少可测得4条光束,即至少“看到”4块反射板;已知所有反射板的精确位置(X,Y);AGV的连续位置计算——根据运动模型估算小车的当前位置,根据估算的新位置关联反射板,根据关联的反射板修正自身位置,据此修正AGV下一步动作。 【优点】AGV定位精确,地面无需其它定位设施;行驶路径可灵活改变;【缺点】由于控制复杂及激光技术昂贵投资成本较高,反射片与AGV激光传感器之间不能有障碍物,不适合空中有物流影响的场合。
还有光学导航方式、 惯性导航方式、 图象识别导航方式、 GPS(全球定位系统)导航方式等等。
AGV技术有以下几点特点
1、工作效率高
比如在SMT行业应用AGV实现上下料及来回运输工作,实行不停机换料,缩短人工换料时间,提前做好物料准备,避免原始换料所产生的各种因素,保障了流水线的流畅性。AGV小车可实现自动充电功能,从而达到48小时连续运转工作,大大提高了工作效率。
2、成本费用较低
随着国内AGV技术的发展与成熟,AGV的性价比越来越高,随着人口红利的消失,人工成本的不断上涨已成为事实。两者相比较,少人化、无人化的改革的工业转型升级优势日益明显。
3、节省管理精力
AGV、机器人全智能化管理,从而提高智能化管理水平,有效规避人员因素。
4、可靠性高
相对于人工搬运的低效率,叉车及拖车行驶路径、速度、安全的未知性,AGV的行驶路径和速度可控,定位停车精准,从而,大大提高了物料搬运的效率,同时,AGV中央管理系统,可以对AGV小车进行全程监控,可靠性得到极大提高。
5、较好的柔性和系统拓展性
AGV中央管理系统可最大限度的更改AGV小车行驶路线,分配小车任务后可对AGV运行路线进行交通管制,具有较好的灵活性。同时,AGV系统已成为工艺流程中的一部分,可作为众多工艺连接的纽带,因此,具有较高的可扩展性。
6、安全性高
为保证AGV在运行过程中自身安全、现场人员及各类设备的安全,米克力美AGV采 取多级硬件、软件的安全措施。

⑼ agv是指什么

自动导引车(AGV, Automated Guided Vehicle)。

是一类轮式移动机器人,沿着地板上的导线或标记块或磁条运动,或者通过视觉导航或激光导航。多用于工业生产,在车间、仓库运输货物。随着工业4.0浪潮,得到了更大重视。

导航

1、电磁感应导引

电磁感应导引(wire guidance)在地板上挖出一条沟槽,里面埋设电线。当高频电流流经导线时,导线周围产生电磁场,AGV上左右对称安装有两个电磁感应器,它们所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。也叫做electromagnetic path-following system。

2、磁带导引

使用磁带(magnetic tape)或彩条导引的低成本的AGV,也称作Automated Guided Cart (AGC)。 磁条的极性转换还可以编码信息给AGV使用。

3、激光制导

使用激光制导的AGV称作laser guided vehicle (LGV)。在墙壁、柱子或固定设备上安装反光片。AGV发射并接受激光,根据反光的视线(line of sight)角度(有时还用距离)与事先存储的反光片地图比较,按照三角测量学来定位。

4、惯性导航

惯性导航与嵌在地板上的应答机配合以修正惯导的精度漂移。误差不超过±1inch。

惯性技术可用于任何环境,如极端温度。也可用磁标记来矫正惯导漂移。

5、自然寻的导航

自然寻的导航(Natural Features or Natural Targeting Navigation)使用深度探测器,如激光深度探测器,以及惯导设备,用蒙特卡洛/马尔科夫定位技术来自主定位并动态计算到目的地的最短许可路径。

6、视觉导航

视觉导航(Vision-Guided)不需要改变环境。使用Evidence Grid基于概率的体识别技术。通过立体相机,360度成像建立3D地图。

7、地理导航

地理导航(geoguided)AGV可以在没有任何先验信息情况下识别环境,检测与辨识柱子、货架、墙面等,以判定自身位置,实时确定行进路线,拾取(pick-up)放下(drop-off)的位置。

发明历史

1954年,美国伊利诺伊州北溪的巴雷特电子公司(Barrett Electronics Corporation)发明了世界上第一种AGV,是一架沿着地板上的线缆运行的拖车,并在美国南卡罗莱纳的Mercury Motor Freight公司仓库内投入运营,用于实现货物出入库时的自动搬运。

巴雷特随后又开发了一种沿着地板上不可见的紫外线标记块运行的AGV,用于在芝加哥西尔斯大厦办公楼层递送邮件。

当时称为无人驾驶车(driverless vehicle),至1980年代才有AGV (Automatic Guided Vehicle)这个名词。

1983年,巴雷特电子公司被Savant Automation并购。

美国累计安装了约3000套AGV系统,包含1台至100台AGV不等。约6家制造商提供了约80%产量,其余20%产量由约12家制造商提供。

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