文｜機(jī)械科學(xué)研究總院、機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司

徐京邦、劉洋、李計(jì)星、周宇、王凌云

AGV廣泛應(yīng)用于物流倉儲(chǔ)、生產(chǎn)制造，是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中柔性制造的重要體現(xiàn)。本文針對(duì)激光導(dǎo)航AGV，根據(jù)激光導(dǎo)航方式進(jìn)行歸納并闡述其特點(diǎn)，對(duì)定位與建圖、內(nèi)部定位傳感器、定位精度具體展開討論，總結(jié)AGV激光導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

自動(dòng)導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle，簡(jiǎn)稱AGV)是現(xiàn)代制造企業(yè)物流系統(tǒng)中的重要設(shè)備，主要用來搬運(yùn)各類物料，為系統(tǒng)柔性化、集成化、高效運(yùn)行提供了重要保證。

激光導(dǎo)航AGV以激光雷達(dá)作為探測(cè)外部周圍環(huán)境的傳感器，從而進(jìn)行導(dǎo)航定位。相比于其他導(dǎo)航方式，激光導(dǎo)航AGV具有較高的可靠性和柔性，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造的各個(gè)領(lǐng)域。

一、導(dǎo)航方式的形式及特點(diǎn)

1.基于反射標(biāo)記物的激光導(dǎo)航

在AGV行駛路徑的周圍布置足夠數(shù)量的激光反射標(biāo)記物，激光雷達(dá)探測(cè)并識(shí)別反射標(biāo)記物，從而進(jìn)行導(dǎo)航。通常，激光反射標(biāo)記物以反光板、反光柱的形式存在，如圖1、2。這種導(dǎo)航方式穩(wěn)定可靠，定位精度高，算法復(fù)雜度較低，對(duì)外界環(huán)境的要求較低，應(yīng)用廣泛。

2.基于外界自然環(huán)境的激光導(dǎo)航

這種導(dǎo)航方式又稱為自然導(dǎo)航，以AGV激光雷達(dá)探測(cè)到的輪廓信息作為參考，進(jìn)行導(dǎo)航。相比于依賴反射標(biāo)記物的激光導(dǎo)航方式，雖然自然導(dǎo)航的精度、可靠性相對(duì)較低（特別是在環(huán)境信息較為單一的情況下，如較長(zhǎng)的走廊），算法復(fù)雜度相對(duì)較高，但是無需安裝激光反射標(biāo)記物，減少了AGV系統(tǒng)的安裝調(diào)試時(shí)間，提高了AGV系統(tǒng)的柔性。

3.基于反射標(biāo)記物和自然環(huán)境的復(fù)合式激光導(dǎo)航

復(fù)合導(dǎo)航，一方面利用周圍自然環(huán)境信息對(duì)AGV進(jìn)行定位，一方面在環(huán)境可識(shí)別性較差或需要進(jìn)行精確定位的站臺(tái)區(qū)域，布置反射標(biāo)記物，求解AGV的實(shí)時(shí)位置。

相比于前兩種導(dǎo)航形式，復(fù)合導(dǎo)航的算法復(fù)雜度最高，需要考慮信息融合的問題，具體表現(xiàn)為AGV實(shí)時(shí)位置的綜合求解以及地圖信息的統(tǒng)一描述。