誰會是AGV未來主流的導航方式？

作者：ZLG致遠電子時間：2018-04-20 來源：電子產品世界

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　　AGV在智能工廠、智能倉儲上得到了廣泛應用，技術上獲得了迅猛發展，衍生出了多種導航方式，不同的導航方式有何特點?誰會成為未來主流的導航方式呢?

本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/201804/378728.htm

　　AGV簡介

　　AGV即自動導向小車(Automated Guided Vehicle)，因具有良好的柔性和較高的可靠性，能夠減少工廠對勞動力的需求，提高產品設備在運輸中的安全性且安裝容易，維護方便，已經廣泛的應用于自動化倉儲系統、智能工廠、智能生產等領域。

　　圖 1 AGV工作場景

　　在應用環境中，往往由多臺AGV組成自動導向小車系統，該系統通過WIFI或其他傳輸鏈路，控制AGV動作。主要控制功能包括：地圖管理、路徑導航、路徑規劃、AGV導航控制、任務分配等。

　　圖 2 AGV控制系統軟件結構

　　AGV導航方式

　　所謂AGV導航方式是指決定其運行方向和路徑的方式，它不同于前面所說的一般通信。常用的導航方式分兩大類：

　　車外預定路徑方式：是指在行駛的路徑上設置導航用的信息媒介物，AGV通過檢測出它的信息而得到導向的導航方式，如視覺二維碼、磁帶導航、電磁導航等;
　　非預定路徑(自由路徑)導航方式：是指在AGV上儲存著布局上的尺寸坐標，通過識別車體當前方位來自主地決定行駛路徑的導航方式，如激光導航、SLAM方式(Simultaneous Localization And Mapping)。什么是SLAM?一張圖帶你認識它，機器人之思考既是SLAM需要解決的問題。

　　圖 3 SLAM需要解決的問題

　　AGV根據不同的應用場景已衍生出了多種導航方式，每種導航方式也許都存在相應的優劣勢，但均能找到自己的“用武之地”。

　　AGV導航方式分析

　　早期的AGV多是用磁帶或電磁導航，這兩種方案原理簡單、技術成熟，成本低，但是改變或擴展路徑及后期的維護比較麻煩，并且AGV只能按固定路線行走，無法實現智能避讓，或通過控制系統實時更改任務。

　　目前AGV主流的導航方式是二維碼+慣導，這種方式使用相對靈活，鋪設或改變路徑也比較容易，但路徑需要定期維護，如果場地復雜則要頻繁的更換二維碼，另外對陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴格。

　　圖 4 視覺二維碼導航

　　隨著SLAM算法的發展，SLAM成為了許多AGV廠家優先選擇的先進導航方式，SLAM方式無需其他定位設施，形式路徑靈活多變，能夠適應多種現場環境。相信隨著算法的成熟和硬件成本的壓縮，SLAM無疑會成為未來AGV主流的導航方式。

　　SLAM大概分為激光SLAM(2D或3D)和視覺SLAM兩大類。

　　圖 5 SLAM分類

　　視覺SLAM目前尚處于進一步研發和應用場景拓展階段。視覺SLAM因為信息量大，適用范圍廣等優點受到了廣泛關注，但是算法對處理器的要求較高，一般需要準桌面級的CPU甚至GPU，但是AGV用的多是嵌入式處理器，所以短時間很難在小型的AGV設備上大規模應用。

　　圖 6 視覺SLAM導航

　　激光SLAM比視覺SLAM起步早，理論和技術都相對成熟，穩定性可靠性也得到了驗證，并且對于處理器的性能需求大大低于視覺SLAM，比如主流的激光SLAM可以在普通的ARM CPU上實時運行，目前有的AGV廠家已經推出了基于激光SLAM導航的產品。無疑在一段時間內激光SLAM還是主流的SLAM方案。