Die Navigation und Führung von AGV bezieht sich auf den Prozess, bei dem das AGV Geschwindigkeit und Lenkwinkel basierend auf dem Wegversatz steuert und so sicherstellt, dass das AGV genau zur Position und Richtung des Zielpunkts fährt. Es geht im Wesentlichen um drei große technische Punkte:
1. Positionierung
Die Positionierung ist der grundlegendste Schritt bei der FTS-Navigation und -Führung, der die Position und Richtung des FTF relativ zu globalen Koordinaten in der Arbeitsumgebung bestimmt.
2. Umweltwahrnehmung und -modellierung
Um eine autonome Bewegung des AGV zu erreichen, ist es notwendig, verschiedene Umgebungsinformationen auf der Grundlage mehrerer Sensoren zu identifizieren, wie z. B. Straßengrenzen, Bodenbeschaffenheit, Hindernisse usw. Das AGV bestimmt die erreichbaren und nicht erreichbaren Bereiche in Vorwärtsrichtung durch Umgebungswahrnehmung die relative Position in der Umgebung und prognostiziert die Bewegung dynamischer Hindernisse und liefert so eine Grundlage für die lokale Pfadplanung.
3. Wegplanung
Je nachdem, inwieweit AGVs Umweltinformationen beherrschen, lassen sie sich in zwei Typen einteilen: Zum einen handelt es sich um eine globale Pfadplanung auf Basis bekannter Umgebungsinformationen, zum anderen um eine lokale Pfadplanung auf Basis von Sensorinformationen. Die letztgenannte Umgebung ist unbekannt oder teilweise unbekannt, das heißt, Größe, Form und Position von Hindernissen müssen über Sensoren ermittelt werden.
Vergleich von AGV-Navigationsmethoden
Frühe AGVs nutzten meist Magnetbänder oder elektromagnetische Navigation, die über einfache Prinzipien, ausgereifte Technologie und niedrige Kosten verfügten. Das Ändern oder Erweitern des Pfads und die spätere Wartung waren jedoch umständlicher, und AGVs konnten nur festen Routen folgen und konnten keine intelligente Vermeidung oder Echtzeit-Aufgabenänderungen durch Steuerungssysteme erreichen.
Derzeit ist die gängige Navigationsmethode für FTS die QR-Code-Plus-Trägheitsnavigation, die relativ flexibel zu verwenden ist und den Pfad einfach festlegen oder ändern kann. Allerdings bedarf der Weg einer regelmäßigen Pflege. Wenn die Site komplex ist, muss der QR-Code häufig ersetzt werden. Darüber hinaus werden hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Lebensdauer des Gyroskops gestellt.
Mit der Entwicklung des SLAM-Algorithmus ist SLAM für viele AGV-Hersteller zur bevorzugten fortschrittlichen Navigationsmethode geworden. SLAM erfordert keine weiteren Positionierungsmöglichkeiten und seine Form und sein Weg sind flexibel und an verschiedene Umgebungen vor Ort anpassbar. Ich glaube, dass SLAM mit der Reife der Algorithmen und der Komprimierung der Hardwarekosten zweifellos zur Mainstream-Navigationsmethode für zukünftige AGVs werden wird.
SLAM kann grob in zwei Kategorien unterteilt werden: Laser-SLAM (2D oder 3D) und visuelles SLAM.
Visual SLAM befindet sich derzeit in der Phase der Weiterentwicklung und Erweiterung der Anwendungsszenarien. Visual SLAM hat aufgrund seiner Vorteile wie großer Informationsmenge und breiter Anwendbarkeit große Aufmerksamkeit erhalten. Allerdings erfordern Algorithmen hohe Prozessoranforderungen, typischerweise eine Desktop-CPU oder sogar eine GPU. AGV verwendet jedoch meist eingebettete Prozessoren, was es schwierig macht, es in kurzer Zeit in großem Maßstab auf kleinen AGV-Geräten anzuwenden.
Laser-SLAM begann früher als visuelles SLAM und seine Theorie und Technologie sind relativ ausgereift. Seine Stabilität und Zuverlässigkeit wurden verifiziert und seine Leistungsanforderungen an Prozessoren sind viel niedriger als bei visuellem SLAM. Beispielsweise kann Mainstream-Laser-SLAM in Echtzeit auf gewöhnlichen ARM-CPUs ausgeführt werden. Derzeit haben einige AGV-Hersteller Produkte auf den Markt gebracht, die auf der Laser-SLAM-Navigation basieren. Zweifellos wird Laser-SLAM noch eine Zeit lang die gängige SLAM-Lösung bleiben.
Die FTS-Navigations- und Leittechnik hat sich in Richtung höherer Flexibilität, höherer Genauigkeit und stärkerer Anpassungsfähigkeit weiterentwickelt und ihre Abhängigkeit von Hilfsnavigationsmarkierungen wird immer geringer. Die freie Navigationsmethode zur Echtzeitpositionierung und Kartenkonstruktion wie SLAM ist zweifellos der zukünftige Entwicklungstrend. Ich glaube, dass die Integration von Technologien wie 5G, KI, Cloud Computing, IoT und intelligenten Robotern in naher Zukunft weltbewegende Veränderungen in der AGV-Branche mit sich bringen wird, und die SLAM-Navigationsmethode mit höherer Flexibilität, Genauigkeit und Anpassungsfähigkeit wird dies auch tun Seien Sie außerdem anpassungsfähiger an komplexe und sich ständig ändernde dynamische Arbeitsumgebungen. Nach der gemeinsamen Entwicklung mehrerer Disziplinen wird es in Zukunft definitiv mehr High-End-FTF-Navigationstechnologie geben.