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2019年07月26日 | 【干货】最常见的5种AGV导航方式，你都了解吗？
2019-07-26 来源：仙知机器人
AGV全称是Automated Guided Vehicle，意思是“自动导引运输车”。AGV是装备有电磁、光学或其它自动导引装置，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小车。
AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。
目前，市场上应用广泛的AGV导航方式主要有电磁导航、磁条导航、二维码导航、激光导航、视觉导航等。那么它们是如何定义的以及各自优缺点是什么呢？
电磁导航
电磁导航是一种较为传统的引导方式，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。
电磁导航的优点：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，投资成本低。
电磁导航缺点：改变或扩充路径较麻烦，导引线铺设相对困难。
磁条导航
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。
磁条导航优点：AGV定位精确，路径的铺设、变更或扩充相对电磁导航较容易，磁条成本较低。
磁条导航缺点：磁条容易破损，需要定期维护，路径变更需要重新铺设磁带，AGV只能按磁条行走，无法实现智能避让或通过控制系统实时更改任务。
与磁条导航原理相近的导引方式还有磁钉导航和色带导航。磁钉导航是在地面铺设磁钉，优点是隐蔽性好、抗干扰性强、耐磨损、抗酸碱；缺点是容易受铁磁物质影响，更改路径施工量大，容易对地面造成损害，一般仅在码头应用较多。色带导引是在地面粘贴色带或涂漆，通过车载的光学传感器采集图像信号识别来实现导引，由于色带容易受到污染和破坏，对环境要求高，定位精度较低，所以应用也十分有限。
二维码导航
二维码导航的原理是AGV通过摄像头扫描地面铺设的二维码，通过解析二维码信息获取当前的位置信息。二维码导航通常与惯性导航相结合，实现精准定位。惯性导航是利用移动机器人内部传感器（光电编码器，陀螺仪）获取机器人的位置和姿态，通常作为辅助定位。
二维码导航优点：定位精确，小巧灵活，铺设、改变路径也较容易，便于控制通讯，对声光无干扰。
二维码导航缺点：路径需要定期维护，如果场地复杂，则需要频繁更换二维码，对陀螺仪的精度及使用寿命要求严格，另外对场地平整度有一定要求，价格相对较高。
激光导航
激光导航有激光反光板导航和自然导航两种：
激光反光板导航是在AGV 行驶路径的周围安装位置精确的反射板，激光扫描器安装在 AGV 车体上。激光扫描器随 AGV 的行走的同时发出激光束，发出的激光束被沿 AGV 行驶路径铺设的多组反射板直接反射回来，触发控制器记录旋转激光头遇到反射板时的角度。控制器根据这些角度值与实际的这组反光板的位置相匹配，计算出 AGV 的绝对坐标，基于这样的原理实现非常精确的激光导引。
自然导航是通过激光传感器感知周围环境。与激光导航不同的是，不需要在AGV行驶路径的周围安装用于定位的反射板或反光柱，自然导航的定位标志物可以是工作环境中的墙面、物体等信息。相比于激光反光板导航，自然导航的施工成本与周期都较低。
激光导航的优点：激光导航的方式使得AGV能够灵活规划路径，定位准确，行驶路径灵活多变，施工较为方方便，能够适应各种使用环境。
激光导航的缺点：制造成本高，对环境要求较相对较高（外界光线，地面要求，能见度要求等）。
视觉导航
视觉导航是通过AGV车载视觉传感器获取运行区域周围的图像信息来实现导航的方法。硬件上需要下视摄像头、补光灯和遮光罩等支持该种导航方式的实现。该方式通过AGV在移动过程中摄像头拍摄地面纹理进行自动建图，再将在运行过程中获取的地面纹理信息，与自建地图中的纹理图像进行配准对比，以此估计移动机器人当前位姿，实现移动机器人的定位。
视觉导航的优点：视觉纹理导航的优点是硬件成本较低，定位精确。
视觉导航的缺点：对使用环境（地面、光线等）要求较高，运行的地面需要有纹理信息，当运行场地面积较大，绘制导航地图的时间相比激光导航长，而且视觉导航技术还不够成熟。
通过对上述多种导航方式的AGV进行对比之后，会发现每种单一导航方式的AGV各有优点与不足。那么，仙知机器人采用的是怎样的导航方式呢？
仙知机器人采用的是多传感器融合算法，支持多种导航方式任意切换，包括反光板、多激光自然轮廓、惯导、摄像头等，在保证高精度的同时，再也不用担心复杂环境带来的困扰，真正做到了自动化与智能化的完美融合。
有关仙知
上海仙知机器人科技有限公司是一家以移动机器人研发与制造为核心的创新型公司。作为移动机器人领域内的高新技术企业，仙知掌握了具有自主知识产权的移动机器人核心算法，并在自动化行业内，拥有丰富的无人化项目经验。仙知机器人致力于服务自动化领域各行业集成商，并为合作伙伴提供全方位、场景化的产品、技术和解决方案。
目前公司为集成商提供的全系列激光导航移动机器人及解决方案已在汽车制造、家电制造、3C电子制造、半导体制造、食品烟草、电商仓储、安防巡检、商用服务、科研教育等领域广泛应用。
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