AGV導(dǎo)向方法及原理解析

（1）電磁感應(yīng)引導(dǎo)式AGV及其原理  電磁感應(yīng)式引導(dǎo)一般是在地面上，沿預(yù)先設(shè)定的行駛路徑埋設(shè)電線，當高頻電流流經(jīng)導(dǎo)線時，導(dǎo)線周圍產(chǎn)生電磁場，AGV上左右對稱安裝有兩個電磁感應(yīng)器，它們所接收的電磁信號的強度差異可以反映AGV偏離路徑的程度。AGV的自動控

制系統(tǒng)根據(jù)這種偏差來控制車輛的轉(zhuǎn)向，連續(xù)的動態(tài)閉環(huán)控制能夠保證AGV對設(shè)定路徑的穩(wěn)定自動跟蹤。這種電磁感應(yīng)引導(dǎo)式導(dǎo)航方法目前在絕大多數(shù)商業(yè)化的AGVS上使用，尤其是適用于大中型的AGV。  電磁導(dǎo)向又分為以下兩種。 1）  單頻制導(dǎo)向。它是指在整個線路上通以單頻率電流，通過通斷電流信號控制運行。該方法要求設(shè)置集中控制站，并在各線路的交叉和分支處創(chuàng)設(shè)傳感標志和分支路段的通斷接口。  2）  多頻制導(dǎo)向。它是指在每個換線或分支路線上通以不同頻 率的電磁信號，AGV接收到相應(yīng)頻率的電磁信號時才能運行。該方法可靠性高，但是對地面的平整度要求高，改變運行路徑困難。  （2）激光引導(dǎo)式AGV及其原理  該種AGV上安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器，在運行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標志，AGV依靠激光掃描器發(fā)射激光束，然后接受由四周定位標志反射回的激光束，車載計算機計算出車輛當前的位置以及運動的方向，通過和內(nèi)置的數(shù)字地圖進行對比來校正方位，從而實現(xiàn)自動搬運。  目前，該種AGV的應(yīng)用越來越普遍。 并且依據(jù)同樣的引導(dǎo)原理，若將激光掃描器更換為紅外發(fā)射器、或超聲波發(fā)射器，則激光引導(dǎo)式AGV可以變?yōu)榧t外引導(dǎo)式AGV和超聲波引導(dǎo)式AGV。  （3）光學(xué)引導(dǎo)式AGV及其原理。  采用光學(xué)檢測技術(shù)引導(dǎo)AGV的運行方向，一般是在運行路徑上鋪設(shè)一條具有穩(wěn)定反光率的色帶。車上沒有光源發(fā)射和接受反射光的光電傳感器，通過對檢測   5 到得信號進行比較，調(diào)整車輛的運行方向。  （4）視覺引導(dǎo)式AGV及其原理 視覺引導(dǎo)式AGV是正在快速發(fā)展和成熟的AGV，該種AGV上裝有CCD攝像 機和傳感器，在車載計算機中設(shè)置有AGV欲行駛路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)據(jù)庫。AGV行駛過程中，攝像機動態(tài)獲取車輛周圍環(huán)境圖像信息并與圖像數(shù)據(jù)庫進行比較，從而確定當前位置并對下一步行駛做出決策。  這種AGV由于不要求人為設(shè)置任何物理路徑，因此在理論上具有最佳的引導(dǎo)柔性，隨著計算機圖像采集、儲存和處理技術(shù)的飛速發(fā)展，該種AGV的實用性越來越強。  （5）超聲檢測技術(shù)  超聲檢測技術(shù)是利用墻面或類似物體對超聲波的反射信號進行定位導(dǎo)向，因而在特定的環(huán)境下可以提高路徑的柔性。同時由于不需要設(shè)置反射鏡面，也降低了導(dǎo)向成本。但是，當運行環(huán)境的反射情況比較復(fù)雜時，應(yīng)用還十分困難。  （6）慣性導(dǎo)航技術(shù)  采用陀螺儀檢測AGV的方位角并根據(jù)從某一參考點出發(fā)所測定的行駛距離來確定當前位置，通過與已知的地圖路線進行比較來控制AGV的運動方向和距離，從而實現(xiàn)自動導(dǎo)向。  （7）圖像識別技術(shù)  采用圖像識別技術(shù)有2種方法，其一就是利用CCD系統(tǒng)動態(tài)攝取運行路徑周圍環(huán)境圖像信息，并與擬定的運行路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)據(jù)庫中的信息進行比較，從而確定當前位置及對繼續(xù)運行路線做出決策。這種方法不要求設(shè)置任何物理路徑，因此，在理論上是最佳的柔性導(dǎo)向。  但實際應(yīng)用還存在問題，主要是實時性差和運行路徑周圍環(huán)境信息庫的建立困難。其二就是標識線圖像識別方法，它是在AGV運行所經(jīng)過的地面上畫1條標識明顯的導(dǎo)向標線，利用CCD系統(tǒng)動態(tài)攝取標線圖像并識別出AGV相對于標線的方向和距離偏差，以控制車輛沿著設(shè)定的標線運行。  （8）坐標檢測技術(shù)  6 采用微型電子坐標傳感器通過對電磁場的測量可以確定傳感器相對于起始點的2個轉(zhuǎn)角，即橫擺角和俯仰角。由于1個傳感器只能測量出相對于起始點的方位角，不能給出車輛運行距離，即不能確定當前位置。因此，需要采用雙坐標傳感器進行定位，其原理見圖4。  測量時，首先確定2個已知距離為L的參考點A和B，為便于計算，以其中1點為起點。當車輛運行到C點時，可以測出2個坐標傳感器分別相對于A、B點的角度α和β利用三角測量原理，由A點的坐標可以計算出C點的位置為  x=ytgα            y=L/(tgα+ctgβ)  利用坐標傳感器可以實現(xiàn)AGV沿預(yù)先規(guī)劃的路徑運行。但是微型電子坐標傳感器受電磁場的干擾較大。因此，遠距離運行時的定位精度較低。