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依靠导航地图和高精度定位控制AGV小车的运动

随着市场的竞争加剧,城市中心的一些餐馆酒店开始引入新的科技设备来提高服务水平,其中就包括了送餐送货机器人。

这款机器人的外形很像一个小车,可以载重多个餐盘。每当有客人下单后,餐厅工作人员就会将食品放在机器人的餐盘上,然后输入客人房间号码和地址,机器人就会自动驶向客人的房间进行送餐。它可以通过传感器感知到自己周围的环境,避免与其他物体碰撞,并可以在房间内自动停车。此外,机器人还可以主动寻找电源充电,保证自己的电量充足。

依靠导航地图和高精度定位控制AGV小车的运动

相信在一二线城市生活的朋友应该都见过这种机器人吧!没错,它就是AGV小车。AGV (Automated Guided Vehicle)小车是一种能够自主行驶、不需要人工干预、可以按照预设的路径和程序自动移动物品的无轨小车。它由导航系统、控制系统、电力系统、机械系统等多个组成部分构成。

       AGV小车可以通过多种定位技术来确定自身的位置,例如激光传感器定位、编码器定位、超声波定位等,从而实现准确的导航。此外,AGV小车还可以通过无线通信与中央控制系统进行数据交换和指令下发,以实现在工厂、仓库和物流场所内的自动化运输和搬运任务。

? ? ? ?AGV小车通常采用电池供电,可以根据需要调整其速度和方向,能够承载不同重量和尺寸的物品,还具有避障和安全保护等功能。AGV小车的应用范围广泛,例如在制造业、物流业、医药行业、食品加工行业等领域都有广泛的应用。

AGV小车是怎样运动的?

? ? ? AGV小车在工业、物流业一般用来代替人力进行货物的搬运,它不需要驾驶员、不需要遥控装置,就能将货物从一个地方搬运到另一个地方,这个行动是怎么实现的呢?为什么它能准确的走到人们需要它走到地方呢?

1.激光导航

? ? ? 激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过激光扫描器发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和航向,并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。

2.视觉导航

依靠导航地图和高精度定位控制AGV小车的运动

? ? ? 该方式通过AGV小车在移动过程中摄像头拍摄地面纹理进行自动建图,再将在运行过程中获取的地面纹理信息,与自建地图中的纹理图像进行配准对比,以此估计AGV小车当前位姿,实现AGV小车的定位。硬件上需要下视摄像头,补光灯和遮光罩等来支持该种导航方式的实现,可利用丰富的地面纹理信息,并基于相位相关法计算两图间的位移和旋转,再通过积分来获取当前位置。

3.GPS导航

? ? ? 通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导,此项技术(主要是PPP RTK)还在发展和完善,通常用于室外远距离的跟踪和制导,其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量,以及控制对象周围环境等因素。


4.惯性导航
? ? ? 惯性导航是在AGV上安装陀螺仪,利用陀螺仪可以获取移动机器人的三轴角速度和加速度,通过积分运算获取位姿信息,两种航位推算可以进行融合。
? ? ? 在行驶区域的地面上安装定位块,AGV可通过对陀螺仪偏差信号(角速率)的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和航向,从而实现导引。

当AGV小车遇上北斗RTK

? ? ? 然而,每种定位导航技术都会有它的缺陷和不足,在实际应用场景中,单一的导航技术难以满足客户的需求,比如在室外场景用惯性导航,精度不够;激光和视觉导航受环境影响大,系统容易出bug;卫星单点定位在室外精度不够,在优发国际不到等等, 这时,我们建议使用北斗RTK+UWB+视觉融合的方式实现导航。

室外部分:

? ? 1. 北斗卫星系统:AGV小车通过接收来自北斗卫星系统的信号,获取位置信息。

? ? 2. RTK技术:使用RTK(Real-time Kinematic)技术,对北斗卫星系统的信号进行实时差分处理,从而将定位精度提高至厘米级。RTK技术是一种差分GPS技术,它通过在基准站和移动设备上同时采集GPS信号,计算两者之间的误差,从而消除GPS信号中的噪声和干扰。

? ? 3. 控制系统:AGV小车的控制系统收集并处理从北斗卫星系统接收到的数据,并利用RTK技术进行精确的位置计算,以确定小车当前的位置和方向。

? ? 4. 激光+视觉融合导航:AGV小车通过激光和摄像扫描身边的障碍物,在主动避障完成指导的线路过程中还能灵活走位。

室内部分:

       在需要定位的室内场所里,按200米的间隔呈矩阵部署UWB基站,可以为AGV小车提供30-50cm精度的位置信息,从而精准完成搬运任务。

? ? ? ?综上所述,AGV小车利用北斗卫星系统RTK+UWB定位技术,可以实现高精度的导航和定位,从而使其能够准确地行驶到目的地,实现自主导航功能。

       解决位置问题后,就到了AGV小车的作业控制,它是根据管理监控计算机与主机进行通讯的,通过这个接收指令、发送任务信息反馈;另外它可以通过无线网络系统进行通讯,按照一定规则执行搬运任务,并进行智能化交通管理和调度。

优发国际致力于为客户打造多场景化的地图导航和定位解决方案,让产品高效、准确、灵活运用于不同环境。当AGV小车用上了北斗RTK+UWB融合定位,将会在不久的将来代替人工作业,提高企业生产效率。

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