如今,人(rén)工智能技(jì)術(shù)的日漸成熟,AGV(Automated Guided Vehicle)的增勢迅猛,顯得(de)尤為(wèi)突出,其産品層出不窮,在汽車(chē)工業、家(jiā)電(diàn)制(zhì)造、電(diàn)商倉儲物流、煙草、電(diàn)子等領域得(de)到了廣泛的應用。
AGV作(zuò)為(wèi)物流自動化的主體(tǐ),正在朝着更加智能化、無人(rén)化的方向演變,其導航技(jì)術(shù)的不斷發展與創新是一個(gè)非常值得(de)關注的話(huà)題。
基于整個(gè)智能制(zhì)造的發展,市場(chǎng)上(shàng)較常見的導航方式通(tōng)過技(jì)術(shù)大(dà)緻可(kě)分為(wèi)三代:第一代是電(diàn)磁和(hé)磁導航,第二代是現在行(xíng)業主流的二維碼導航,第三代分為(wèi)兩大(dà)類,分别是基于激光與視(shì)覺的兩種SLAM算(suàn)法導航。
第一代導航技(jì)術(shù)主要是被動的接受信息,較為(wèi)傳統,需要對應用場(chǎng)景進行(xíng)改造。如電(diàn)磁導航,其導航原理(lǐ)是在AGV行(xíng)駛路徑上(shàng)埋置金屬線,然後給金屬線加載導航頻率,通(tōng)過AGV上(shàng)的電(diàn)磁感應線圈來(lái)感應磁場(chǎng)的強弱,進行(xíng)識别和(hé)跟蹤。這種導航的方式優點是不易破損、污染,成本低(dī),缺點是路徑固定,不易改造。
磁導航與電(diàn)磁導航技(jì)術(shù)接近,不同在于其采用貼在路面的磁條替代埋置在地面下的金屬線,通(tōng)過磁場(chǎng)傳感器(qì)檢測磁帶信号控制(zhì)導航,在拐彎或特定的位置可(kě)以配合RFID技(jì)術(shù)識别感應,實現精确導航。
第二代導航技(jì)術(shù)在第一代的基礎上(shàng)進行(xíng)完善,二維碼導航需要AGV識别周圍标志(zhì)信息,利用AGV子系統計(jì)算(suàn)分析其所處位置,以無線通(tōng)信的方式反饋給中心電(diàn)腦(nǎo),進而對AGV整體(tǐ)規劃和(hé)調度。二維碼導航優點是定位精度高(gāo),靈活性好,對聲光無幹擾。缺點是成本高(gāo),對陀螺儀的精度要求高(gāo)。
近些(xiē)年來(lái),受益于二維碼材質的更新換代等原因,以前的二維碼需經常更換的問題已經解決,例如馬路創新的二維碼技(jì)術(shù)已經可(kě)以達到即使有(yǒu)50%到75%的破損度也可(kě)進行(xíng)識别。
重頭戲就是第三代,目前在資本市場(chǎng),各類機器(qì)視(shì)覺與激光雷達一片火(huǒ)熱。
SLAM(SimultaneousLocalization And Mapping),即同時(shí)定位與地圖構建, SLAM技(jì)術(shù)對于機器(qì)人(rén)或其他智能體(tǐ)的行(xíng)動和(hé)交互能力至為(wèi)關鍵,因為(wèi)它代表了這種能力的基礎:知道(dào)自己在哪裏,知道(dào)周圍環境如何,進而知道(dào)下一步該如何自主行(xíng)動。可(kě)以說凡是擁有(yǒu)一定行(xíng)動能力的智能體(tǐ)都擁有(yǒu)某種形式的SLAM系統。
在未來(lái)的各類SLAM算(suàn)法導航中,基于激光雷達的激光SLAM和(hé)基于機器(qì)視(shì)覺的視(shì)覺SLAM(VSLAM)是兩種研究最多(duō)、最可(kě)能大(dà)規模落地應用的SLAM,基本代表着第三代AGV導航技(jì)術(shù)的發展方向。
在這兩種SLAM導航方式中,目前應用較多(duō)的是激光SLAM,激光SLAM脫胎于早期的基于測距的定位方法(如超聲和(hé)紅外單點測距)。激光雷達距離測量比較準确,誤差模型簡單,在強光直射以外的環境中運行(xíng)穩定,反饋信息本身包含直接的幾何關系,使得(de)機器(qì)人(rén)的路徑規劃和(hé)導航變得(de)直觀。激光SLAM理(lǐ)論研究也相對成熟,落地産品更豐富。