Навігація та навігація AGV стосується процесу, у якому AGV контролює швидкість і кут повороту керма на основі зсуву траєкторії, таким чином гарантуючи, що AGV точно рухається до положення та напрямку цільової точки. В основному це стосується трьох основних технічних моментів:
1. Позиціонування
Позиціонування — це найпростіший крок у навігації та навігації AGV, який визначає положення та курс AGV відносно глобальних координат у робочому середовищі.
2. Середовищне сприйняття та моделювання
Щоб досягти автономного руху AGV, необхідно ідентифікувати різноманітну інформацію про навколишнє середовище на основі кількох датчиків, таку як межі доріг, стан ґрунту, перешкоди тощо. AGV визначає доступні та недоступні регіони в прямому напрямку через сприйняття навколишнього середовища, визначає відносне положення в навколишньому середовищі та прогнозує рух динамічних перешкод, забезпечуючи тим самим основу для локального планування шляху.
3. Планування шляху
Відповідно до ступеня, до якого AGV оволодівають екологічною інформацією, їх можна розділити на два типи: один — це глобальне планування шляху на основі відомої інформації про навколишнє середовище, а інший — локальне планування шляху на основі інформації датчиків. Останнє середовище є невідомим або частково невідомим, тобто розмір, форма та положення перешкод повинні бути отримані за допомогою датчиків.
Порівняння методів навігації АГВ
Ранні AGV здебільшого використовували магнітну стрічку або електромагнітну навігацію, які мали прості принципи, зрілу технологію та низьку вартість. Однак зміна або розширення шляху та подальше обслуговування були більш громіздкими, і AGV могли слідувати лише фіксованими маршрутами та не могли досягти інтелектуального уникнення або зміни завдань у реальному часі через системи керування.
В даний час основним методом навігації для AGV є QR-код плюс інерціальна навігація, яка є відносно гнучкою у використанні та легкою для прокладання або зміни шляху. Однак доріжка потребує регулярного догляду. Якщо сайт складний, QR-код потрібно часто міняти. Крім того, суворі вимоги висуваються до точності та терміну служби гіроскопа.
З розвитком алгоритму SLAM, SLAM став кращим розширеним методом навігації для багатьох виробників AGV. SLAM не вимагає інших засобів позиціонування, а його форма та шлях є гнучкими та адаптуються до різних середовищ на місці. Я вважаю, що зі зрілістю алгоритмів і стисненням витрат на апаратне забезпечення SLAM, безсумнівно, стане основним методом навігації для майбутніх AGV.
SLAM можна умовно розділити на дві категорії: лазерний SLAM (2D або 3D) і візуальний SLAM.
Visual SLAM зараз знаходиться на стадії подальшої розробки та розширення сценарію застосування. Visual SLAM отримав широку увагу завдяки таким перевагам, як великий обсяг інформації та широка можливість застосування. Однак алгоритми вимагають високих вимог до процесора, зазвичай вимагаючи настільного процесора або навіть графічного процесора. Однак AGV здебільшого використовує вбудовані процесори, що ускладнює його масове застосування на невеликих пристроях AGV за короткий період часу.
Лазерний SLAM почався раніше, ніж візуальний SLAM, і його теорія та технологія відносно зрілі. Його стабільність і надійність перевірені, а вимоги до продуктивності процесорів значно нижчі, ніж у Visual SLAM. Наприклад, основний лазерний SLAM може працювати в режимі реального часу на звичайних процесорах ARM. В даний час деякі виробники AGV випустили продукти на основі лазерної навігації SLAM. Безсумнівно, лазерний SLAM ще деякий час залишатиметься основним рішенням SLAM.
Технологія навігації та навігації AGV розвивається в напрямку вищої гнучкості, вищої точності та більшої адаптивності, і її залежність від допоміжних навігаційних маркерів стає все меншою. Метод вільної навігації в режимі реального часу та створення карти, такий як SLAM, безсумнівно, є тенденцією майбутнього розвитку. Я вважаю, що в найближчому майбутньому інтеграція таких технологій, як 5G, штучний інтелект, хмарні обчислення, IoT та інтелектуальні роботи, принесе карколомні зміни в індустрію AGV, а метод навігації SLAM з більшою гнучкістю, точністю та адаптивністю принесе також бути більш адаптованим до складних і постійно мінливих динамічних робочих середовищ. Після спільного розвитку кількох дисциплін у майбутньому, безумовно, буде більше високоякісної навігаційної технології AGV.