南京如歌電子科技有限公司引進美國先進的雷達測距技術(shù)用于AGV定位與導航。5D機器人出品的P440超寬帶測距雷達具有測距精度高、工作穩(wěn)定可靠、抗多徑抗干擾、對環(huán)境適應性好等突出優(yōu)點，在大多數(shù)場合下可以替代激光雷達加反射板的定位導航方式。

　　原理架構(gòu)

　　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可以達到 2 厘米以內(nèi)，經(jīng)過算法優(yōu)化后可達毫米級，滿足大多數(shù)應用的精度要求。

　　無論是室內(nèi)或室外，通過在高處布設(shè)少數(shù)基站，即可覆蓋數(shù)萬平方米的區(qū)域。

　　系統(tǒng)優(yōu)勢

　　相對于激光反射的定位導航方式，采用P440測距技術(shù)進行定位導航的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：

　　1、室外優(yōu)勢明顯：P440測距雷達測距距離可達 300 米甚至更遠，不受光線影響。而在室外部署安裝激光反光板都比較困難，經(jīng)濟型的激光雷達測距距離有限。

　　2、性價比高：工業(yè)級的激光雷達價格昂貴，而 P440 測距雷達的價格只有激光雷達的1/3~1/2。

　　3、工作不受煙霧、粉塵、雨雪、沙塵、強光等因素影響：

　　在電磁波譜中，微波的頻率遠遠低于光波，所以微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)的激光導航方式在這類環(huán)境中又無法施展拳腳，從這個意義上講，微波技術(shù)比激光技術(shù)具有天然和本征的優(yōu)勢。

　　4、安裝調(diào)試簡單：無論是激光雷達所需的反光板，亦或其他如磁釘?shù)确绞剑┕づc維護的時間成本都是極高的。超寬帶模塊的安裝簡單易行，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。

　　測試地點：合肥某自動化科技公司

　　實驗器材：基于激光雷達導航的AGV一臺、P440超寬帶定位系統(tǒng)一套、筆記本電腦兩臺

　　測試目的：觀察P440模塊在常規(guī)工廠環(huán)境下對AGV的定位能力，并與現(xiàn)有的激光雷達系統(tǒng)進行對比

　　測試方法：在區(qū)域內(nèi)選取若干點，獲取并記錄下兩套系統(tǒng)給出的坐標。后期進行數(shù)據(jù)處理時，算出相鄰兩點的間距。

　　測試數(shù)據(jù)：如下表——

　　測試結(jié)論：在實際的應用環(huán)境中，P440超寬帶微波測距導航技術(shù)能夠勝任高精度定位導航工作，不僅在精度上能夠接近毫米級，在鋪設(shè)以及維護上更是具有獨特的便利優(yōu)勢。現(xiàn)場布設(shè)基站數(shù)量為4，覆蓋范圍為單個廠房整片區(qū)域。在未放置激光反光板的角落區(qū)域，激光雷達完全失效，而此時遠處的P440基站依然能夠?qū)GV進行有效定位。

　　以下是測試現(xiàn)場部分照片：

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，從而有效地提高訓練水平和質(zhì)量，保障生產(chǎn)安全。

公司與包括中國科學院和多所著名大學在內(nèi)的科研和教學機構(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。