誰(shuí)會(huì )是AGV未來(lái)主流的導航方式？

　　AGV在智能工廠(chǎng)、智能倉儲上得到了廣泛應用，技術(shù)上獲得了迅猛發(fā)展，衍生出了多種導航方式，不同的導航方式有何特點(diǎn)?誰(shuí)會(huì )成為未來(lái)主流的導航方式呢?

　　AGV簡(jiǎn)介

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

　　圖 1 AGV工作場(chǎng)景

　　在應用環(huán)境中，往往由多臺AGV組成自動(dòng)導向小車(chē)系統，該系統通過(guò)WIFI或其他傳輸鏈路，控制AGV動(dòng)作。主要控制功能包括：地圖管理、路徑導航、路徑規劃、AGV導航控制、任務(wù)分配等。

　　圖 2 AGV控制系統軟件結構

　　AGV導航方式

　　所謂AGV導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(shuō)的一般通信。常用的導航方式分兩大類(lèi)：

• 　　 車(chē)外預定路徑方式：是指在行駛的路徑上設置導航用的信息媒介物，AGV通過(guò)檢測出它的信息而得到導向的導航方式，如視覺(jué)二維碼、磁帶導航、電磁導航等;

• 　　 非預定路徑(自由路徑)導航方式：是指在A(yíng)GV上儲存著(zhù)布局上的尺寸坐標，通過(guò)識別車(chē)體當前方位來(lái)自主地決定行駛路徑的導航方式，如激光導航、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(wèn)題。

　　圖 3 SLAM需要解決的問(wèn)題

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

　　AGV導航方式分析

　　早期的AGV多是用磁帶或電磁導航，這兩種方案原理簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，成本低，但是改變或擴展路徑及后期的維護比較麻煩，并且AGV只能按固定路線(xiàn)行走，無(wú)法實(shí)現智能避讓?zhuān)蛲ㄟ^(guò)控制系統實(shí)時(shí)更改任務(wù)。

　　目前AGV主流的導航方式是二維碼+慣導，這種方式使用相對靈活，鋪設或改變路徑也比較容易，但路徑需要定期維護，如果場(chǎng)地復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(jué)二維碼導航

　　隨著(zhù)SLAM算法的發(fā)展，SLAM成為了許多AGV廠(chǎng)家優(yōu)先選擇的先進(jìn)導航方式，SLAM方式無(wú)需其他定位設施，形式路徑靈活多變，能夠適應多種現場(chǎng)環(huán)境。相信隨著(zhù)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主流的導航方式。

　　SLAM大概分為激光SLAM(2D或3D)和視覺(jué)SLAM兩大類(lèi)。

　　圖 5 SLAM分類(lèi)

　　視覺(jué)SLAM目前尚處于進(jìn)一步研發(fā)和應用場(chǎng)景拓展階段。視覺(jué)SLAM因為信息量大，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)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(shí)間很難在小型的AGV設備上大規模應用。

　　圖 6 視覺(jué)SLAM導航

　　激光SLAM比視覺(jué)SLAM起步早，理論和技術(shù)都相對成熟，穩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(jué)SLAM，比如主流的激光SLAM可以在普通的ARM CPU上實(shí)時(shí)運行，目前有的AGV廠(chǎng)家已經(jīng)推出了基于激光SLAM導航的產(chǎn)品。無(wú)疑在一段時(shí)間內激光SLAM還是主流的SLAM方案。

　　圖 7 激光SLAM導航

　　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(diǎn)運算，能夠處理多任務(wù)執行，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(shí)現精準快速建立環(huán)境地圖，規劃全局路徑。

　　圖 8 M6708核心板接口資源

　　另外針對AGV行業(yè)ZLG致遠電子還提供完整的無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)方案和電源解決方案，有想要了解詳細的AVG小車(chē)系統解決方案，歡迎一起來(lái)交流探討。

　　圖 9 AGV無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)方案