AGV(Automatic Guided Vehicle-自動導(dǎo)引車輛)在工廠自動化中有著重要作用。AGV常用的導(dǎo)航方式有激光導(dǎo)航、磁條/磁釘導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航和輪廓導(dǎo)航等。每一種技術(shù)都有其優(yōu)點和局限性:
·“高大上”的輪廓導(dǎo)航雖然先進,但成本高昂;
·傳統(tǒng)的磁條/磁釘導(dǎo)航路徑更改不方便,其中磁條易受損傷,鋪設(shè)磁釘需要對地面進行改造,施工費用和時間成本都高;
·激光導(dǎo)航對環(huán)境要求苛刻,在煙霧多塵環(huán)境中性能大打折扣,而且成本也比較高;
總的來說,激光和磁條磁釘技術(shù)是大多數(shù)AGV廠商選用的主流技術(shù),應(yīng)用最為廣泛。有些AGV廠商會根據(jù)需要采用混合導(dǎo)航的方式來彌補單一導(dǎo)航技術(shù)的不足,例如磁釘+慣導(dǎo),激光+磁釘或者激光+慣導(dǎo)等。本文將要討論一種可以替代激光技術(shù)的方式:超寬帶測距定位和導(dǎo)航。
美國5D機器人出品的P440超寬帶測距模塊具有測距精度高、工作穩(wěn)可靠高、對環(huán)境容忍度高等突出優(yōu)點,在大多數(shù)場合下可以替代激光雷達加反射板的導(dǎo)航方式。P440測距模塊是成對工作的,一對模塊通過雙向飛行時間測距獲取彼此間的點對點距離。實際應(yīng)用時,在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上安裝模塊做為參照節(jié)點,在AGV上安裝模塊做為移動節(jié)點,通過連續(xù)的三角幾何運算和其它輔助算法來實現(xiàn)AGV的導(dǎo)航。其中,AGV上的模塊的作用相當于激光雷達,而基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上的模塊的作用相當于反光板。如果在AGV上安裝兩個模塊,還可以通過計算獲取AGV的姿態(tài)信息。P440測距模塊的測距精度和準度都在2厘米左右,經(jīng)過算法優(yōu)化后可達毫米級,滿足大多數(shù)應(yīng)用的精度要求。
以上視頻是P440模塊做AGV定位導(dǎo)航
相對于激光反射的定位導(dǎo)航方式,采用P440測距技術(shù)進行定位導(dǎo)航的優(yōu)點主要體現(xiàn)在:
·工作不受煙霧粉塵強光環(huán)境的影響。在電磁波譜中,無線電波的頻率遠遠低于光波,所以無線電波的穿透性能要遠遠優(yōu)于光波。采用自動化搬運可以避免工人在惡劣多塵危害健康的環(huán)境中工作,而傳統(tǒng)的激光導(dǎo)航方式在這類環(huán)境中又無法施展拳腳,從這個意義上講,射頻技術(shù)比激光技術(shù)具有天然和本征的優(yōu)勢;P440在粉塵大環(huán)境如港口、碼頭、礦場、水泥廠、陶瓷廠等環(huán)境就更顯優(yōu)勢!
·性價比高。工業(yè)級的激光雷達價格昂貴,反光板成本也不菲,為了達到好的效果,常常要在基礎(chǔ)機構(gòu)上安裝數(shù)量眾多的反光板,這些都大大地增加了激光導(dǎo)航的成本。而P440測距模塊的測距距離可達幾百米,構(gòu)建同樣的系統(tǒng),采用硬件的數(shù)量遠遠低于采用激光的方式,所以安裝成本通常低于激光導(dǎo)航;
·安裝調(diào)試簡單。安裝反光板對反光板自身的安裝位置有嚴格的要求,需要反復(fù)進行調(diào)試和校準。如果是部署在室外環(huán)境,更是難于找到合適的安裝地點。而P440模塊的安裝就簡單易行得多,不需要調(diào)試和校準,系統(tǒng)自動計算參照節(jié)點之間的相對位置。如果在室外部署,燈桿、電線桿和建筑物都可以安裝,大大節(jié)約了安裝部署的時間成本。
5D機器人出品的P440測距與通信模塊三年來在北美的AGV行業(yè)和軌道交通行業(yè)部署了兩萬多塊,性能穩(wěn)定可靠。主要客戶包括United Rentals(聯(lián)合租賃)和Caterpillar(卡特彼勒)等大型企業(yè)。
歡迎有志于采用創(chuàng)新技術(shù)的廣大AGV廠商垂詢P440模塊在AGV定位導(dǎo)航上的應(yīng)用。
公司致力于采用超寬帶(Ultra Wide Band,簡稱UWB)射頻技術(shù)和近場電磁測距(Near Field Electromagnetic Ranging,簡稱NFER)技術(shù)為軌道交通安全和調(diào)度、無人駕駛車輛(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV)和無人機、移動機器人、大壩施工監(jiān)測、動車檢修、工廠自動化等工業(yè)工程領(lǐng)域提供高精度和高可靠性測距、定位、導(dǎo)航和避障解決方案。
由此衍生的技術(shù)還可用于倉庫叉車安全警戒和監(jiān)控、反恐訓(xùn)練、體育運動和演藝舞臺布置以及由此產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)管理,從而有效地提高訓(xùn)練水平和質(zhì)量,保障生產(chǎn)安全。
公司與包括中國科學(xué)院和多所著名大學(xué)在內(nèi)的科研和教學(xué)機構(gòu)建立了緊密的合作關(guān)系,不斷開拓相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,希望能夠為各行各業(yè)的人們打造一個更加安全、舒適和便利的生產(chǎn)生活環(huán)境,為中國的“物聯(lián)網(wǎng)”構(gòu)建添磚加瓦做出自己的貢獻。
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