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AGV导向方法及原理解析

供稿:中国工控网 2017/10/16 11:27:30

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  • 关键词: AGV
  • 摘要:本文对AGV的基本导向方法及原理进行了详细介绍,供学习参考。

(1)电磁感应引导式AGV及其原理 
电磁感应式引导一般是在地面上,沿预先设定的行驶路径埋设电线,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。AGV的自动控

制系统根据这种偏差来控制车辆的转向,连续的动态闭环控制能够保证AGV对设定路径的稳定自动跟踪。这种电磁感应引导式导航方法目前在绝大多数商业化的AGVS上使用,尤其是适用于大中型的AGV。 
电磁导向又分为以下两种。
1) 
单频制导向。它是指在整个线路上通以单频率电流,通过通断电流信号控制运行。该方法要求设置集中控制站,并在各线路的交叉和分支处创设传感标志和分支路段的通断接口。 
2) 
多频制导向。它是指在每个换线或分支路线上通以不同频
率的电磁信号,AGV接收到相应频率的电磁信号时才能运行。该方法可靠性高,但是对地面的平整度要求高,改变运行路径困难。 
(2)激光引导式AGV及其原理 
该种AGV上安装有可旋转的激光扫描器,在运行路径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志,AGV依靠激光扫描器发射激光束,然后接受由四周定位标志反射回的激光束,车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向,通过和内置的数字地图进行对比来校正方位,从而实现自动搬运。 
目前,该种AGV的应用越来越普遍。
并且依据同样的引导原理,若将激光扫描器更换为红外发射器、或超声波发射器,则激光引导式AGV可以变为红外引导式AGV和超声波引导式AGV。 
(3)光学引导式AGV及其原理。 
采用光学检测技术引导AGV的运行方向,一般是在运行路径上铺设一条具有稳定反光率的色带。车上没有光源发射和接受反射光的光电传感器,通过对检测
 
5 到得信号进行比较,调整车辆的运行方向。 
(4)视觉引导式AGV及其原理 视觉引导式AGV是正在快速发展和成熟的AGV,该种AGV上装有CCD摄像
机和传感器,在车载计算机中设置有AGV欲行驶路径周围环境图像数据库。AGV行驶过程中,摄像机动态获取车辆周围环境图像信息并与图像数据库进行比较,从而确定当前位置并对下一步行驶做出决策。 
这种AGV由于不要求人为设置任何物理路径,因此在理论上具有最佳的引导柔性,随着计算机图像采集、储存和处理技术的飞速发展,该种AGV的实用性越来越强。 
(5)超声检测技术 
超声检测技术是利用墙面或类似物体对超声波的反射信号进行定位导向,因而在特定的环境下可以提高路径的柔性。同时由于不需要设置反射镜面,也降低了导向成本。但是,当运行环境的反射情况比较复杂时,应用还十分困难。 
(6)惯性导航技术 
采用陀螺仪检测AGV的方位角并根据从某一参考点出发所测定的行驶距离来确定当前位置,通过与已知的地图路线进行比较来控制AGV的运动方向和距离,从而实现自动导向。 
(7)图像识别技术 
采用图像识别技术有2种方法,其一就是利用CCD系统动态摄取运行路径周围环境图像信息,并与拟定的运行路径周围环境图像数据库中的信息进行比较,从而确定当前位置及对继续运行路线做出决策。这种方法不要求设置任何物理路径,因此,在理论上是最佳的柔性导向。 
但实际应用还存在问题,主要是实时性差和运行路径周围环境信息库的建立困难。其二就是标识线图像识别方法,它是在AGV运行所经过的地面上画1条标识明显的导向标线,利用CCD系统动态摄取标线图像并识别出AGV相对于标线的方向和距离偏差,以控制车辆沿着设定的标线运行。 
(8)坐标检测技术 
6 采用微型电子坐标传感器通过对电磁场的测量可以确定传感器相对于起始点的2个转角,即横摆角和俯仰角。由于1个传感器只能测量出相对于起始点的方位角,不能给出车辆运行距离,即不能确定当前位置。因此,需要采用双坐标传感器进行定位,其原理见图4。 
测量时,首先确定2个已知距离为L的参考点A和B,为便于计算,以其中1点为起点。当车辆运行到C点时,可以测出2个坐标传感器分别相对于A、B点的角度α和β利用三角测量原理,由A点的坐标可以计算出C点的位置为 
x=ytgα  
         y=L/(tgα+ctgβ) 
利用坐标传感器可以实现AGV沿预先规划的路径运行。但是微型电子坐标传感器受电磁场的干扰较大。因此,远距离运行时的定位精度较低。

审核编辑(王静)
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