隨著工廠自動(dòng)化，計(jì)算機(jī)集成的制造系統(tǒng)技術(shù)逐步發(fā)展和自動(dòng)化立體倉庫的廣泛使用，AGV作為自動(dòng)化運(yùn)輸的重要工具，技術(shù)上獲得了迅猛發(fā)展，正逐漸替代傳統(tǒng)的人工搬運(yùn)和分揀，提高貨物轉(zhuǎn)載運(yùn)輸、自動(dòng)上下貨架等的準(zhǔn)確性、安全性和智能性。

　　AGV根據(jù)不同的應(yīng)用場景已衍生出了多種導(dǎo)航方式，每種導(dǎo)航方式也許都存在相應(yīng)的優(yōu)劣勢，但均能找到自己的“用武之地”。

　　目前AGV導(dǎo)航方式有坐標(biāo)導(dǎo)航、電磁導(dǎo)航、磁帶導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、光學(xué)導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、自然導(dǎo)航、圖片識別導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航等。而市場上主流的導(dǎo)航方式有磁導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、自然導(dǎo)航，本文將從這些導(dǎo)航方式入手，分析AGV如何“因地制宜”選擇恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)航方式。

　　磁導(dǎo)航

　　電磁導(dǎo)航是較為傳統(tǒng)的導(dǎo)引方式之一，目前仍被許多系統(tǒng)采用。它是在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬線，并在金屬線加載導(dǎo)引頻率，使導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，AGV上的感應(yīng)線圈通過對導(dǎo)航磁場強(qiáng)弱的識別和跟蹤實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。

　　其主要優(yōu)點(diǎn)是引線隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡單而可靠，便于控制和通訊，對聲光無干擾，制造成本較低。缺點(diǎn)是路徑難以更改擴(kuò)展，對復(fù)雜路徑的局限性大。

　　隨著工廠規(guī)模的擴(kuò)大及場地改造，電磁導(dǎo)航靈活性差的弊病顯露無疑。磁帶導(dǎo)航技術(shù)與電磁導(dǎo)航相近，不同之處在于采用了在路面上貼磁帶替代在地面下埋設(shè)金屬線，通過磁帶感應(yīng)信號實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。

　　實(shí)際上，有的企業(yè)擔(dān)心把感應(yīng)磁條貼在地面上影響美觀，或是應(yīng)某些工況需求，會(huì)在地面上開槽以隱藏磁條。

　　磁帶導(dǎo)航相較于電磁導(dǎo)航而言，其靈活性比較好，改變或擴(kuò)充路徑較容易，磁條鋪設(shè)簡單易行，AGV定位較為精確，磁帶成本較低。

　　但是，磁帶導(dǎo)航的缺點(diǎn)依然明顯，磁帶可能會(huì)受環(huán)路通過的金屬等硬物的機(jī)械損傷，需要定期維護(hù)。路徑變更需要重新鋪設(shè)磁帶，AGV只能按磁帶行走，無法實(shí)現(xiàn)智能避讓，或通過控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)更改任務(wù)。

　　佳順智能董事長李特認(rèn)為磁導(dǎo)航因其基本配置為磁傳感器，采購成本較低，技術(shù)難度低，但地面施工工程很大。磁導(dǎo)航適用于地面嵌入型、輕載牽引型的裝載方式，可用于非金屬地面、非消磁的室內(nèi)環(huán)境。

　　目前，傳統(tǒng)AGV用磁導(dǎo)航比較多。

　　二維碼導(dǎo)航

　　二維碼導(dǎo)航逐漸被人們熟知源自于Amazon 宣布，將以7．75億美元現(xiàn)金收購Kiva System公司，并建立自己的自動(dòng)化物流倉庫。Kiva機(jī)器人屬于視覺識別二維碼加慣性進(jìn)行導(dǎo)航，其地圖相當(dāng)于是一個(gè)巨大的圍棋棋盤，機(jī)器人可以到達(dá)所有點(diǎn)。

　　隨后，國內(nèi)外眾多電商物流應(yīng)用對標(biāo)Kiva推出“貨到人”的解決方案。在Geek++ CEO鄭勇看來，現(xiàn)在在電商中主推的解決方案是“貨到人”的機(jī)器人揀選系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的是無人環(huán)境的運(yùn)作，所以二維碼導(dǎo)航在此環(huán)境下得到推崇。

　　鄭勇還表示，加之在系統(tǒng)中對機(jī)器人的導(dǎo)航精度非常高，而只有二維碼導(dǎo)航的精度最高，可以做到“毫米”級的導(dǎo)航精度，因此二維碼導(dǎo)航也會(huì)用在精度要求高的制造業(yè)中。

　　可見，二維碼導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)在于AGV定位精確，小巧靈活，鋪設(shè)、改變路徑也較容易，便于控制通訊，對聲光無干擾。

　　鄭勇指出，二維碼導(dǎo)航的性價(jià)比最高，缺點(diǎn)則是路徑需要定期維護(hù)，如果場地復(fù)雜，有人來干涉或拉地牛叉車經(jīng)過，就容易把地上的二維碼碾壞，需要頻繁更換二維碼。因此，比較適合全自動(dòng)無人化的環(huán)境。

　　此外，二維碼導(dǎo)航對陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴(yán)格，對場地平整度有一定要求，價(jià)格較高。

　　激光導(dǎo)航

　　目前，市面上的激光導(dǎo)航有兩種模式：

　　第一種是反光板導(dǎo)航，在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板，AGV通過發(fā)射激光束，同時(shí)采集由反射板反射的激光束，來確定其當(dāng)前的位置和方向，并通過連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)航。

　　另一種則是SLAM導(dǎo)航，通過激光雷達(dá)對場景的觀測，實(shí)時(shí)創(chuàng)建地圖并修正機(jī)器人位置，無需二維碼、色帶、磁條等人工布設(shè)標(biāo)志物，真正實(shí)現(xiàn)對作業(yè)環(huán)境的零改造。另一方面，通過激光雷達(dá)對障礙物的實(shí)時(shí)檢測，有效規(guī)劃軌跡避開障礙物，提高人機(jī)混合場景的適用和安全性。

　　在Geek+ CEO鄭勇看來，目前SLAM導(dǎo)航的受關(guān)注度最高，成為很多廠家的研發(fā)方向，靈活度也比其他導(dǎo)航方式強(qiáng)。Geek+也自主研發(fā)了SLAM導(dǎo)航，這類導(dǎo)航方式不需要地面任何的標(biāo)識，也不改變工作環(huán)境，使得機(jī)器人部署更快。

　　同時(shí)，鄭勇也表示，激光導(dǎo)航定位比較精準(zhǔn)，但在精度上激光導(dǎo)航不如二維碼導(dǎo)航，可以做到“厘米級”的精度。

　　業(yè)內(nèi)人士稱，目前激光導(dǎo)航的市場份額正在逐步擴(kuò)大，它是目前國內(nèi)外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進(jìn)導(dǎo)航方式，已經(jīng)和二維碼導(dǎo)航及磁導(dǎo)航成為國內(nèi)最主要的三類AGV導(dǎo)航方式。

　　但是，激光導(dǎo)航的制造成本高，對環(huán)境如外界光線，地面要求，能見度要求等要求較相對較高。

　　被譽(yù)為“國內(nèi)首家全面掌握激光導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人全部軟、硬件技術(shù)的科技型企業(yè)”的蘇州羅伯特木牛流馬物流技術(shù)有限公司，會(huì)考慮成本因素根據(jù)客戶需求來搭配導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　木牛流馬總經(jīng)理王平解釋，從目前來看，如果客戶對效率、準(zhǔn)確度要求高，在生產(chǎn)管理中信息化基礎(chǔ)較雄厚時(shí)，會(huì)建議客戶選擇精準(zhǔn)度最高、穩(wěn)定性最強(qiáng)、靈活性最大的激光導(dǎo)航技術(shù)。

　　同時(shí)，木牛流馬也有比較先進(jìn)的視覺導(dǎo)航、磁導(dǎo)航解決方案，以此彌補(bǔ)給客戶提供解決方案時(shí)產(chǎn)品鏈的缺失。

　　自然導(dǎo)航

　　從上述介紹來看，目前市面上的AGV產(chǎn)品還較多采用“有軌導(dǎo)航”，它需要借助磁條、磁釘、二維碼、激光反射板等輔助設(shè)施。這類產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，實(shí)施工程量浩大，維護(hù)成本高昂，路徑更改和擴(kuò)展困難，無法適應(yīng)復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境，無法滿足產(chǎn)業(yè)柔性升級的需求。

　　南江機(jī)器人自主研發(fā)了自然導(dǎo)航，其總經(jīng)理章逸豐介紹，自然導(dǎo)航是近幾年隨著智能制造和柔性生產(chǎn)需求新興的導(dǎo)航方式，技術(shù)門檻高，尤其是在機(jī)器人智能算法和協(xié)同調(diào)度方面。

　　南江智能移動(dòng)機(jī)器人iAGV就融合了自然無軌導(dǎo)航技術(shù)，搭載智能算法，無需借助任何輔助標(biāo)記，機(jī)器人能夠按照算法規(guī)劃路徑自主移動(dòng)。無需改造工廠環(huán)境，遇到工人和貨物自主避障和繞行。

　　章逸豐介紹，該系列產(chǎn)品涵蓋輥筒式、背負(fù)式、潛入式和牽引式等多種應(yīng)用型號，并可根據(jù)工廠實(shí)際應(yīng)用場景靈活配置。“應(yīng)用由軟件驅(qū)動(dòng)的‘柔性’充分滿足了企業(yè)柔性生產(chǎn)需求，路徑靈活指派，機(jī)器人快速響應(yīng)。”可廣泛應(yīng)用于3C 制造業(yè)、電商、醫(yī)療和倉儲物流等。