AGV的导引方式

AGV的导引方式,所谓AGV导引方式是指决定其运行方向和路径的方式。它不同于前面所说的一般通信。

常用的导引方式分两大类:车外预定路径方式和非预定路径方式

(1)、车外预定路径导引方式是指在行驶的路径上设置导引用的信息媒介物,AGV通过检测出它的信息而得到导向的导引方式,如电磁导引、光学导引、磁带导引(又称磁性导引)等。 

(2)、非预定路径(自由路径)导引方式其一是指在AGV上储存着布局上的尺寸坐标,通过识别车体当前方位来自主地决定行驶路径的导引方式,又称车上软件一编程路径方式;其二是指激光导引。


AGV导引技术的研究十分活跃,具体体现为:

①路径的设定更加灵活机动。

②路径变更简单易行。

③提高对路面或环境变化的适应能力。

④精确地实时检测位置和方位值,提高引导性能。

⑤赋予感知和回避障碍的性能(智能)。

⑥具有人机对话功能

⑦更强的信息通信功能。

⑧系统尽量不依赖于中央计算机。

⑨多辆AGV协调工作。


为此,需要解决好以下几项关键技术:

①高精度且廉价的位置、方向检测手段。

②信息通信手段。

③图像处理和图像识别技术以及自动转换器的实用化。

④系统总体技术(特别是多辆AGV群控技术)。


(一)、预定路径方式

1.车外连续标记

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(1) 电磁导引

这是目前AGV采用最广泛的一种导引方式(见图7-10)。它需要在地面开槽(约51mm宽,15mm深)埋设电缆,接通低压、低频信号,在电线周围产生磁场。车上需安装有两个感应线圈,并使其分别位于此导引线的两侧。导向线中电流约为200~300mA,频率为2kHz~35kHz。

(2) 反光带或磁带导引

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1)反射式导向。如图7-11所示,这种引导方式是在地面上连续铺设一条用发光材料制作的带子,或者用发光涂料涂抹在规定的运行路线上,在车辆的底部装有检测反射光传感器,通过偏差测定装置到驱动转向电机来不断调整车辆前进的方向

2)磁性式导向。是在地面上连续铺设一条金属磁带,而在车辆上装有磁性传感器,检测磁带的磁场,通过磁场偏差测定控制驱动转向电机来调整车辆行驶方向。

2.车外间断标志

标志跟踪方式中有一种称为视觉引导法,即在所经路径上断续地设有若干引导标志或反射板(也可是玻璃球),小车据此自动识别和判断路径(见图7-12)。

引导的标志除条形码外,还可用圆形、方形、箭头等图形。

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(二)、非预定路径

1.激光导引

(1)光扫描导引。 沿着路径从高处用光束进行扫描,计算机根据光信息(扫描角度以及扫描装置标号),精密检测出AGV现在的位置(图7-13)。这种方法路径变换容易,扫描方式最简单。

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(2)信标方式(激光导航)。 这种方式是在路径上或沿着路径设置多个标记,标记本身主动发出信号提供有关位置信息。信标方式是从现在位置寻找若干个信标,然后根据其方向和有关信标的位置信息,利用三角测量原理计算出现在的位置。

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标记可用再现反射体(直角棱镜等),扫描射线优先采用激光,也可采用红外线。根据求得的两组两个再现反射体之间的开度角计算出现在的位置、方位,这种方法称为激光导航法。标记设置简单、廉价,精度也非常好。

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图中参数的计算式如下:

blob.png  blob.png

式中,blob.png


代替检测多个信标方向的方法,是通过从一个地方的信标发出扫描激光光束,用AGV上若干个传感器来检测的方法(称为激光信标方法)。采取这种方法,在作为移动物体的AGV上设置的3个传感器,如果都接收到激光站(即使是一个)的光就能检测出位置,即便存在很多AGV,如果某AGV上的3个传感器能接收到信标发出的光,这个AGV就能进行高精度的位置检测。这种位置检测法是强噪声检测法,可作为用于自立分散型群控AGV的高精度位置检测。

2.数字地图引导

把路径画在数字地图上,作为人与机器的对话式系统,非常容易接近。此外,利用中央计算机的指令把路径的设定作为串行数据给出的方法,对复杂、交叉路径多的路线特别有效。是适合于控制复杂、多种、多量AGV的方法,是使工厂内的物流系统高度自动化所必须的。


(三)、智能引导

智能引导方式有示教式(初级智能)和路径规划两种。

示教式:当AGV沿着示教的路径行走一次,即记住行走路线。它实际上还可学会新的行走路径,并通知主控计算机所学到的东西。主控计算机可通知其他的AGV关于这条新的路径的信息。