AGV 之所以能按照預定的路徑行駛是依賴于外界的正確導引。對 AGV 進行導引的方式可分為兩大類:固定路徑導引方式和自由路徑導引方式。
(1)固定路徑導引方式
固定路徑導引方式是在預定行駛路徑上設置導引用的信息媒介物,智能機器人在行駛過程中實時檢測信息媒介物的信息而得到導引。按導引用的信息媒介物不同,固定路徑導引方式 主要有電磁導引、光學導引、磁導引、金屬帶導引等,如圖6-34和圖6-35所示。
如圖6-34(a) 所示,電磁導引是工業用AGV 系統中Z為廣泛、Z為成熟的一種導引方 式。它需在預定行駛路徑的地面下開挖地槽并埋設電纜,通以低壓低頻電流。該交流電信號 沿電纜周圍產生磁場,AGV 上裝有兩個感應線圈,可以檢測磁場強弱并以電壓表示出來。 比如,當導引輪偏離到導線的右方時,左側感應線圈可感應到較高的電壓,此信號控制導向 電機使AGV 的導向輪跟蹤預定的導引路徑。電磁導引方式具有不怕污染,電纜不會遭到破 壞,便于通信和控制,停位精度較高等優點。但是這種導引方式需要在地面上開挖溝槽,并 且改變和擴充路徑也比較麻煩,路徑附近的鐵磁體可能會干擾導引功能。
如圖6-34(b) 所示,光學導引方式是在地面預定的行駛路徑上涂以與地面有明顯色差 的具有一定寬度的漆帶,AGV 上光學檢測系統的兩套光敏元件分別處于漆帶的兩側,用以 跟蹤 AGV 的方向。當AGV 偏離導引路徑時,兩套光敏元件檢測到的亮度不等,由此形成 信號差值,用來控制 AGV 的方向,使其回到導引路徑上。光學導引方式的導引信息媒介物 比較簡單,漆帶可在任何類型的地面上涂置,路徑易于更改與擴充。
如圖6-34(c) 所示,以鐵氧磁體與樹脂組成的磁帶代替漆帶,AGV 上裝有磁性感應器, 形 成 了 磁 帶 導 引 方 式 。
金屬帶導引如圖6-35所示,在地面預定的行駛路徑上鋪設極薄的金屬帶,金屬帶可以 用鋁材,用膠將其牢牢地粘在地面上。采用能檢測金屬的傳感器作為方向導引傳感器,用于 AGV 與路徑之間相對位置改變信號的檢測,通過一定的邏輯判斷,控制器發出糾偏指令, 從而使 AGV 沿著金屬帶鋪設的路徑行走,完成工作任務。作為檢測金屬材料的傳感器,常 用的有渦流型、光電型、霍爾型和電容型等。渦流型傳感器對所有金屬材料都起作用,對金 屬帶表面要求也不高,故采用渦流型傳感器檢測金屬帶為好,如圖6-36所示。圖6-37表示 一組方向導引傳感器,由左、中、右三個渦流型傳感器組成,并用固定支架安裝在小車的前 部。金屬帶導引是一種無電源、無電位金屬導引,既不需要給導引金屬帶供給電源信號,也 不需要將金屬帶磁化,金屬帶粘貼非常方便,更改行駛路徑也比較容易,同時在環境污染的 情況下,導引裝置對金屬帶仍能有效地起作用,并且金屬帶極薄,并不造成地面障礙。所 以,與其他導引方式比較,金屬帶導引是固定路徑導引方式中可靠性高、成本低、簡單靈 活,適合工程應用的一種 AGV 導引技術。
(2)自由路徑導引方式
自由路徑導引方式是在AGV上儲存著行駛區域布局上的尺寸坐標,通過一定的方法識別車體的當前方位,智能機器人就能自主地決定路徑而向目標行駛。自由路徑導引方式主要有 路徑軌跡推算導引法、慣性導引法、環境映射導引法、激光導航導引法等。
①路徑軌跡推算導引法,安裝于車輪上的光電編碼器組成差動儀,測出小車每一時刻 車輪轉過的角度以及沿某一方向行駛過的距離。在AGV 的計算機中儲存著距離表,通過與 測距法所得的方位信息比較,AGV 就能算出從某一參數點出發的移動方向。其Z大的優點 在于改動路徑布局時,只需改變軟件即可,而其缺點在于驅動輪的滑動會造成精度降低。
②慣性導引法,在AGV 上裝有陀螺儀,導引系統從陀螺儀的測量值推導出AGV 的位 置信息,車載計算機算出 AGV 相對于路徑的位置偏差,從而糾正小車的行駛方向。該導引 系統的缺點是價格昂貴。
③環境映射導引法,也稱為計算機視覺法。通過對周圍環境的光學或超聲波映射, AGV 周期性地產生其周圍環境的當前映像,并將其與計算機系統中存儲的環境地圖進行特 征匹配,以此來判斷 AGV 自身當前的方位,從而實現正確行駛。環境映射導引法的柔性 好,但價格昂貴且精度不高。
④激光導航導引法,在AGV 的D部放置一個沿360°按一定頻率發射激光的裝置,同 時在AGV 四周的一些固定位置上放置反射鏡片。當AGV 行駛時,不斷接收到從三個已知 位置反射來的激光束,經過運算就可以確定 AGV 的正確位置,從而實現導引。
⑤其他方式,在地面上用兩種顏色的涂料涂成網格狀,車載計算機存儲著地面信息圖, 由攝像機探測網格信息,實現 AGV 的自律性行走。
![]() |
| 機器人底盤 Disinfection Robot 消毒機器人 講解機器人 迎賓機器人 移動機器人底盤 商用機器人 智能垃圾站 智能服務機器人 大屏機器人 霧化消毒機器人 展廳機器人 服務機器人底盤 具身智能教育機器人 智能配送機器人 導覽機器人 |