AGV激光導(dǎo)航定位技術(shù)與構(gòu)建地圖

自動(dòng)導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)是現(xiàn)代制造企業(yè)物流系統(tǒng)中的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于物流倉儲(chǔ)、生產(chǎn)制造，是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中柔性制造的重要體現(xiàn)。為系統(tǒng)柔性化、集成化、高效運(yùn)行提供了重要保證。

激光導(dǎo)航AGV以激光雷達(dá)作為探測外部周圍環(huán)境的傳感器，從而進(jìn)行導(dǎo)航定位。相比于其他導(dǎo)航方式，激光導(dǎo)航AGV具有較高的可靠性和柔性，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造的各個(gè)領(lǐng)域。

AGV倉儲(chǔ)物流

SLAM（Simultaneous Localization And Mapping），即同時(shí)定位與地圖構(gòu)建，SLAM技術(shù)對于機(jī)器人或其他智能體的行動(dòng)和交互能力至為關(guān)鍵，因?yàn)樗砹诉@種能力的基礎(chǔ)：知道自己在哪里，知道周圍環(huán)境如何，進(jìn)而知道下一步該如何自主行動(dòng)。可以說凡是擁有一定行動(dòng)能力的智能體都擁有某種形式的SLAM系統(tǒng)。

無論是物流倉儲(chǔ)的貨物分揀，還是生產(chǎn)制造的物料搬運(yùn)，對于激光導(dǎo)航AGV而言，都需要在調(diào)試階段存儲(chǔ)完整的地圖信息，然后再投入運(yùn)行，且運(yùn)行階段可不對全局地圖進(jìn)行修改或僅進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹?/p>

獲取精確的地圖信息是十分重要的，直接影響到運(yùn)行階段的定位導(dǎo)航精度。一方面可以通過多次靜態(tài)探測，將多幅局部地圖進(jìn)行拼接，得到完整的地圖信息。另一方面，也可以通過同時(shí)定位與建圖（slam）得到完整地圖。

AGV小車

激光SLAM脫胎于早期的基于測距的定位方法(如超聲和紅外單點(diǎn)測距)。激光雷達(dá)距離測量比較準(zhǔn)確，誤差模型簡單，在強(qiáng)光直射以外的環(huán)境中運(yùn)行穩(wěn)定，反饋信息本身包含直接的幾何關(guān)系，使得機(jī)器人的路徑規(guī)劃和導(dǎo)航變得直觀。激光SLAM理論研究也相對成熟，落地產(chǎn)品更豐富。

通過激光雷達(dá)對場景的觀測，實(shí)時(shí)創(chuàng)建地圖并修正機(jī)器人位置，無需二維碼、色帶、磁條等人工布設(shè)標(biāo)志物，真正實(shí)現(xiàn)對作業(yè)環(huán)境的零改造。另一方面，通過激光雷達(dá)對障礙物的實(shí)時(shí)檢測，有效規(guī)劃軌跡避開障礙物，提高人機(jī)混合場景的適用和安全性。

AGV無人叉車

激光導(dǎo)航AGV具有較高的可靠性、精準(zhǔn)性、靈活性，能夠適用于大部分的生產(chǎn)領(lǐng)域?；诜瓷錁?biāo)記物的激光導(dǎo)航方式，技術(shù)相對成熟。自然導(dǎo)航因其具有更好的靈活性，具有較大的發(fā)展?jié)摿?。基于上述兩種方式的復(fù)合式激光導(dǎo)航，同時(shí)兼顧可靠性與靈活性，具有極高的研究價(jià)值。

地圖構(gòu)建是激光導(dǎo)航AGV十分重要的內(nèi)容。激光導(dǎo)航結(jié)合AGV內(nèi)部定位傳感器可以獲得更好的導(dǎo)航質(zhì)量。在激光導(dǎo)航的基礎(chǔ)上，引入新的導(dǎo)航方式用以輔助，配合外部環(huán)境添加的額外特定輪廓，可以使定位精度和可靠性進(jìn)一步提升。

審核編輯 黃宇