歡迎大家觀看本期智能制造欄目！AGV小車作為智能工廠中值得信賴的運輸者，承載著聯通產線中物流運轉線路的重要職責。本期欄目為大家講解AGV導航技術的一些知識，不要錯過哦！

作為AGV的關鍵技術之一，近年來導航技術的發展引起業界的高度重視，大家也都在積極AGV導航技術推動AGV導航技術的創新，以適應不斷變化發展的市場需要。

AGV導航關鍵技術

定位

定位是確定移動機器人在運行環境中相對于全局坐標的位置及航向，是AGV導航的最基本環節。目前AGV定位方法分為:

（1）衛星定位。它是一種以空間衛星為基礎的高精度導航與定位系統。GPS定位系統用于AGV定位時存在近距離定位精度低等問題。

（2）慣性定位。通過對固聯在載體上的三軸加速度計、三軸陀螺儀進行積分，獲得載體實時、連續的位置、速度、姿態等信息。

（3）電子地圖匹配定位。利用圖像處理技術，將實時獲取的環境圖像與基準圖進行匹配，從而確定載體當前的位置，匹配的特征可以為設定的路標、特定的景象或是道路曲率。

環境感知與建模

AGV通過環境感知確定前進方向中的可達區域和不可達區域，確定在環境中的相對位置，以及對動態障礙物運動進行預判，從而為局部路徑規劃提供依據。

目前，多傳感器信息融合技術已經被應用于AGV導航系統中，其所起的作用關系著機器人的智能化水平。這種技術可以有效地對多傳感器收集到的信息進行處理和融合，提高AGV自身對于不確定信息的抵抗能力，有助于AGV更為直觀地判斷出周圍的環境。

路徑規劃

路徑規劃是導航的一個重要環節。AGV根據環境的變化，對環境信息進行收集和分析，按照某一性能進行搜索，進而找出從起點到目標點的最優無碰撞路徑或次優無碰撞路徑，使外界對機器人的影響降到最小。

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主流導航方式及特點

AGV從出現至今，已經衍生出了多種導航方式，每種導航方式均有自己的獨特之處和用武之地。目前AGV主流的導航方式有以下幾種：

磁條導航

磁條導航是AGV不間斷地感應磁條產生的磁信號實現導航，通過讀取預先埋設的RFID卡來完成指定任務。磁條導航現場施工簡單，成本低，對于聲光無干擾性，AGV運行線路明顯，線路二次變更容易、變更周期短，對施工人員技術要求低。但此導航方式靈活性差，AGV更改路徑需重新鋪設磁條。

電磁導航

電磁導航是較為傳統的導航方式之一，目前仍被許多系統采用。它是在AGV的行駛路徑上埋設金屬線，并加載導引頻率，通過對導引頻率的識別來實現AGV的導引。其主要優點是引線隱蔽，不易污染和破損，導航原理簡單而可靠，便于控制和通訊，對聲光無干擾，制造成本較低。缺點是路徑難以更改擴展，對復雜路徑的局限性較大。

光學導航

光學導航通過對攝像機采入的行駛路徑上色帶圖像信號進行簡單處理而實現自動導引。該導航方式分為色帶跟蹤導航、二維碼識別等功能。目前，亞馬遜應用的KIVA機器人就是利用光學導航實現的。光學導航靈活性比較好，路線設置簡單易行，但對色帶的污染和機械磨損十分敏感，對環境要求過高，導引可靠性較差，精度較低。

激光導航

激光導航是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板，AGV通過激光掃描器發射激光束，同時采集由反射板反射的激光束，來確定其當前的位置和航向，并通過連續的三角幾何運算來實現AGV的導引。激光導航AGV定位精確，地面無需其他定位設施，行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現場環境。缺點是制造成本高，對環境要求比較苛刻，不適合室外應用。

視覺導航

視覺導航是在AGV上安裝CCD攝像機，AGV在行駛過程中通過視覺傳感器采集圖像信息，并通過對圖像信息的處理確定AGV的當前位置。視覺導航方式具有路線設置靈活、適用范圍廣、成本低等優點。但是，由于利用車載視覺系統快速準確地實現路標識別這一技術瓶頸尚未得到突破，因此，目前該方法尚未進入實用階段。

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AGV導航技術發展趨勢

近年來， 隨著AGV應用領域不斷擴大，應用的復雜程度越來越高，對其導航及相關技術也提出了許多新的要求。未來，AGV導航技術將呈現如下發展趨勢：

無標記自然導航將被更多采用

越來越多的AGV將采用無標記自然導航技術以適應復雜、開放的動態環境。如自然輪廓導航，打破了傳統固定式導航方式，無需鋪設磁條、反射板等固定標記物，同時具有自主避障能力，具有更高的柔性和極強的適應性。

視覺導航仍是重要發展方向

目前來看，視覺導航技術已取得了很多研究成果，但由于現有計算設備的運算速度和存儲容量的限制，其中的圖像處理速度慢始終沒有得到很好的解決。隨著計算機技術的發展及快速圖像處理關鍵技術的突破，視覺導航技術將成為具有廣闊前景的AGV導航技術。

新型傳感器技術的研發

在一些特殊的環境中，非視覺傳感器的探測范圍和精度與視覺導航系統相比不是很理想，對于一些高精度的導航任務還不能勝任。因此，針對AGV導航的新型傳感器的研發和信息融合是業界今后研究的一個重要課題。

長園運泰利在智能工廠自動化物流系統上持續投入，目前擁有200KG、1.5T、6T等多種AGV解決方案與相應自研調度系統，可選包括磁軌、色帶、二維碼、激光等多種導航方式，停車精度高，現已在多個行業內具有客戶應用實例。