Navigationen og vejledningen af AGV refererer til den proces, hvor AGV styrer hastighed og styrevinkel baseret på baneforskydning, og sikrer derved, at AGV kører nøjagtigt til målpunktets position og kurs. Det involverer hovedsageligt tre store tekniske punkter:
1. Positionering
Positionering er det mest grundlæggende trin i AGV-navigation og -vejledning, som bestemmer positionen og kursen for AGV i forhold til globale koordinater i arbejdsmiljøet.
2. Miljøopfattelse og modellering
For at opnå autonom bevægelse af AGV er det nødvendigt at identificere forskellige miljøoplysninger baseret på flere sensorer, såsom vejgrænser, jordforhold, forhindringer osv. AGV bestemmer de tilgængelige og utilgængelige regioner i fremadgående retning gennem miljøopfattelse, bestemmer den relative position i miljøet, og forudsiger bevægelsen af dynamiske forhindringer og giver derved grundlag for lokal stiplanlægning.
3. Stiplanlægning
Alt efter i hvilken grad AGV'er mestrer miljøinformation, kan de opdeles i to typer: Den ene er global stiplanlægning baseret på kendte miljøoplysninger, og den anden er lokal stiplanlægning baseret på sensorinformation. Sidstnævnte miljø er ukendt eller delvist ukendt, det vil sige, størrelsen, formen og positionen af forhindringer skal opnås gennem sensorer.
Sammenligning af AGV-navigationsmetoder
Tidlige AGV'er brugte for det meste magnetbånd eller elektromagnetisk navigation, som havde enkle principper, moden teknologi og lave omkostninger. Ændring eller udvidelse af stien og senere vedligeholdelse var dog mere besværlig, og AGV'er kunne kun følge faste ruter og kunne ikke opnå intelligent undvigelse eller real-time opgaveændringer gennem kontrolsystemer.
På nuværende tidspunkt er den almindelige navigationsmetode for AGV QR-kode plus inertinavigation, som er relativt fleksibel at bruge og nem at lægge eller ændre stien. Stien kræver dog regelmæssig vedligeholdelse. Hvis webstedet er komplekst, skal QR-koden udskiftes ofte. Derudover stilles der strenge krav til gyroskopets nøjagtighed og levetid.
Med udviklingen af SLAM-algoritmen er SLAM blevet den foretrukne avancerede navigationsmetode for mange AGV-producenter. SLAM kræver ikke andre positioneringsfaciliteter, og dens form og vej er fleksible og kan tilpasses forskellige miljøer på stedet. Jeg tror, at med modenheden af algoritmer og komprimering af hardwareomkostninger, vil SLAM utvivlsomt blive den almindelige navigationsmetode for fremtidige AGV'er.
SLAM kan groft opdeles i to kategorier: laser SLAM (2D eller 3D) og visuel SLAM.
Visual SLAM er i øjeblikket i fase med yderligere udvikling og udvidelse af applikationsscenarier. Visual SLAM har fået bred opmærksomhed på grund af dets fordele såsom store mængder information og bred anvendelighed. Algoritmer kræver dog høje processorkrav, hvilket typisk kræver en CPU på skrivebordsniveau eller endda en GPU. AGV bruger dog for det meste indlejrede processorer, hvilket gør det vanskeligt at anvende det i stor skala på små AGV-enheder på kort tid.
Laser SLAM startede tidligere end visuel SLAM, og dens teori og teknologi er relativt moden. Dens stabilitet og pålidelighed er blevet verificeret, og dens ydeevnekrav til processorer er meget lavere end visuel SLAM. For eksempel kan mainstream laser SLAM køre i realtid på almindelige ARM CPU'er. I øjeblikket har nogle AGV-producenter lanceret produkter baseret på laser SLAM navigation. Uden tvivl vil laser SLAM stadig være den almindelige SLAM-løsning i en periode.
AGV navigations- og vejledningsteknologi har udviklet sig hen imod højere fleksibilitet, højere nøjagtighed og stærkere tilpasningsevne, og dens afhængighed af hjælpenavigationsmarkører bliver mindre og mindre. Den gratis stinavigationsmetode til realtidspositionering og kortkonstruktion, såsom SLAM, er uden tvivl den fremtidige udviklingstrend. Jeg tror på, at integrationen af teknologier som 5G, AI, cloud computing, IoT og intelligente robotter i den nærmeste fremtid vil bringe jordrystende ændringer til AGV-industrien, og SLAM-navigationsmetoden med højere fleksibilitet, nøjagtighed og tilpasningsevne vil også være mere tilpasningsdygtige til komplekse og konstant skiftende dynamiske arbejdsmiljøer. Efter den fælles udvikling af flere discipliner vil der helt sikkert være mere avanceret AGV-navigationsteknologi i fremtiden.