【科普】干貨！帶你從0了解移動(dòng)機(jī)器人(四) ——移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)

移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航是指移動(dòng)機(jī)器人確定自己在地圖參考系中的位置后，自動(dòng)規(guī)劃出通往地圖參考系中某個(gè)目標(biāo)位置路徑并沿著該路徑到達(dá)目標(biāo)位置點(diǎn)的能力，是移動(dòng)機(jī)器人行動(dòng)能力的關(guān)鍵。

基于整個(gè)智能制造的發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)大致可分為以下幾種：

1/激光導(dǎo)航

激光導(dǎo)航分為激光反光板導(dǎo)航與激光自然導(dǎo)航兩種方式：

①激光自然導(dǎo)航

過輔助導(dǎo)航標(biāo)志(二維碼、反射板等)，而是通過工作場(chǎng)景中的自然環(huán)境。如：倉庫中的柱子、墻面等作為定位參照物以實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航。

②激光反射板導(dǎo)航

激光反光板導(dǎo)航是在AGV 行駛路徑的周圍安裝位置精確的反射板，激光掃描器安裝在 AGV 車體上。激光掃描器隨 AGV 的行走的同時(shí)發(fā)出激光束，發(fā)出的激光束被沿 AGV 行駛路徑鋪設(shè)的多組反射板直接反射回來，觸發(fā)控制器記錄旋轉(zhuǎn)激光頭遇到反射板時(shí)的角度?？刂破鞲鶕?jù)這些角度值與實(shí)際的這組反光板的位置相匹配，計(jì)算出 AGV 的絕對(duì)坐標(biāo)，基于這樣的原理實(shí)現(xiàn)非常精確的激光導(dǎo)引。

激光導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)：激光導(dǎo)航的方式使得AGV能夠靈活規(guī)劃路徑，定位準(zhǔn)確，精度高，行駛路徑靈活多變，施工較為方方便，能夠適應(yīng)各種使用環(huán)境。

2/二維碼導(dǎo)航

二維碼導(dǎo)航屬于視覺識(shí)別，實(shí)現(xiàn)原理是在地面鋪設(shè)二維碼陣列，通過移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)下方的相機(jī)掃描二維碼實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的定位。

二維碼導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)：位置準(zhǔn)確，小巧玲瓏，鋪設(shè)、更換路徑更容易，控制通訊方便，不必?fù)?dān)心聲光干擾。

3/磁導(dǎo)航

磁導(dǎo)航的原理是在移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)行駛路徑上埋置金屬線，給金屬線加載導(dǎo)航頻率，通過機(jī)器人上的電磁感應(yīng)線圈來感應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，進(jìn)行識(shí)別和跟蹤。

磁導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)：簡單穩(wěn)定且成本不高，技術(shù)成熟可靠，對(duì)于聲光無干擾性，AGV運(yùn)行線路明顯性。線路二次變更容易、變更成本低、變更周期短。

4/色帶導(dǎo)航

色帶導(dǎo)航通過視覺傳感器(或組合式的色標(biāo)傳感器)，檢測(cè)事先鋪設(shè)在地面的色帶與移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)的相對(duì)位置，從而使小車沿既定路線(色帶)行駛。

色帶導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)：鋪設(shè)容易改路徑，成本低.

5/GNSS導(dǎo)航

通過GNSS導(dǎo)航模塊接收GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位。一般采用偽距差分動(dòng)態(tài)定位法，用基準(zhǔn)接收機(jī)和動(dòng)態(tài)接收機(jī)共同觀測(cè)4顆GPS衛(wèi)星，按照一定的算法即可求出某時(shí)某刻機(jī)器人的三維位置坐標(biāo)。差分動(dòng)態(tài)定位消除了星鐘誤差，對(duì)于在距離基準(zhǔn)站1000km的用戶，可以消除星鐘誤差和對(duì)流層引起的誤差，因而可以顯著提高動(dòng)態(tài)定位精度。

GNSS導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)：通常用于室外遠(yuǎn)距離的跟蹤和制導(dǎo)，其精度取決于衛(wèi)星在空中的固定精度和數(shù)量，以及控制對(duì)象周圍環(huán)境等因素。

6/混合導(dǎo)航

混合導(dǎo)航是多種導(dǎo)航的集合體，該導(dǎo)航方式是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的變化應(yīng)運(yùn)而生的。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的變化導(dǎo)致某種導(dǎo)航暫時(shí)無法滿足要求，進(jìn)而切換到另一種導(dǎo)航方式繼續(xù)滿足AGV連續(xù)運(yùn)行。

混合導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn)：二維碼+激光，激光+磁等多種方式，可適應(yīng)各種復(fù)雜場(chǎng)景，定位精度高。

審核編輯：湯梓紅