與蓬勃發(fā)展的戶內(nèi)AGV小車相比,戶外AGV小車市場被認為是一片潛力巨大的藍色海洋,但回收進展緩慢。主要原因是戶外導(dǎo)航技術(shù)的研發(fā)難度太大,成本太高。
磁導(dǎo)航的優(yōu)勢是性價比高且安裝方便,且不會受到光照、天氣或其他障礙物的影響;不過磁導(dǎo)航的劣勢也很明顯,柔性化程度過低,需要對道路進行改造,不便于大規(guī)模推廣,應(yīng)用場景受到嚴重限制。
盡管如此,在碼頭港區(qū)應(yīng)用的戶外AGV中,同樣也有大量的磁導(dǎo)應(yīng)用。不過受港口環(huán)境高度動態(tài)變化影響, 港口AGV要和大型機械進行互動并融入碼頭的生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程,單靠一種傳感器無法實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。因此,港口AGV一般采用混合導(dǎo)航的方式來彌補單一導(dǎo)航技術(shù)的不足,磁釘加慣導(dǎo)相結(jié)合的導(dǎo)航方式應(yīng)用的最為普遍。
導(dǎo)航方式 |
優(yōu)點 |
缺點 |
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室外固定路徑導(dǎo)航 |
磁導(dǎo)航 |
AGV定位精確,不受光照、天氣等影響。 |
需要對道路進行改造,不便于大規(guī)模推廣。 |
室外自主導(dǎo)航 |
激光導(dǎo)航 |
能靈活規(guī)劃路徑、定位準(zhǔn)確。 |
容易受降雨等天氣等影響,成本過高。 |
視覺導(dǎo)航 |
路徑規(guī)劃靈活,成本低,可提取語義信息。 |
算法技術(shù)開發(fā)難度高,受光照、污損影響大。 |
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衛(wèi)星定位系統(tǒng) |
GNSS |
可提供全天候的3維坐標(biāo)和速度以及時間信息的空基無線電導(dǎo)航定位。 |
GNSS定位依賴于空間衛(wèi)星,首次定位反應(yīng)較慢。 |
RTK技術(shù) |
定位精度可精確到1-2厘米。 |
依賴于衛(wèi)星定位系統(tǒng)作為接收配置來實現(xiàn)定位。 |
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室外輔助導(dǎo)航 |
慣導(dǎo) |
不依賴于外部信息,數(shù)據(jù)更新率高、連續(xù)性好、噪點低、短期精度和穩(wěn)定性高。 |
定位誤差會隨時間而增大,數(shù)據(jù)的長期精度較低,而且無法獲取時間信息。 |
超聲波等 |
高分辨率,抗干擾強,可直接測量距離和速度信息適用于避障。 |
難以實現(xiàn)真正的全天候探測,器件昂貴。 |
近年來,隨著需求和導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展,戶外的無軌導(dǎo)航也漸漸開始增多。無軌導(dǎo)航一般以激光或視覺導(dǎo)航為主。在簡單的非標(biāo)環(huán)境下,如物流園區(qū)等,戶外導(dǎo)航需要配備激光傳感或視覺傳感來實現(xiàn)自主導(dǎo)航。不過在一些室外大場景中,盡管柔性化水平上已經(jīng)得到大幅改善,但激光導(dǎo)航或視覺的弊端在室外仍舊明顯,戶外受光照、惡劣天氣等環(huán)境的影響,僅僅是基于激光或視覺的導(dǎo)航一方面存在盲區(qū),一方面對于長距離駕駛的路徑規(guī)劃和統(tǒng)籌有限。因此,衛(wèi)星定位的重要性不言而喻。
RTK是載波相位差分技術(shù),是實時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法,網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)用戶設(shè)備主要配置有GNSS接收機及天線。所謂GNSS是對北斗系統(tǒng)(BDS)、GPS、GLONASS、Galileo等衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱,指利用一組衛(wèi)星的偽距、星歷、衛(wèi)星發(fā)射時間等觀測量,以空中衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無線電導(dǎo)航的定位系統(tǒng)。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的優(yōu)點是能在地球表面或近地空間的任何地點可全天候3維坐標(biāo)和速度以及時間信息的空基無線電導(dǎo)航連續(xù)定位。缺點是由于GNSS定位依賴于空間衛(wèi)星,受環(huán)境影響較大,高樓、樹木、隧道可能會屏蔽信號,以及首次定位反應(yīng)較慢。
在環(huán)境變化相對穩(wěn)定的戶外場景,室外AGV可通過激光/視覺導(dǎo)航搭配衛(wèi)星定位系統(tǒng)來實現(xiàn)自主移動的室外導(dǎo)航技術(shù)。如安徽宇鋒開發(fā)的一款戶外牽引AGV目前已成功應(yīng)用于監(jiān)獄的室外搬運作業(yè)中,該款A(yù)GV采用GPS全球定位系統(tǒng)+多線激光雷達輔助定位系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)無人搬運、無人牽引等多種應(yīng)用功能,在雷雨、高溫、嚴寒的極端天氣也可正常運行。
我們也相信,隨著時間的推移,戶外導(dǎo)航技術(shù)不但能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等領(lǐng)域得到有質(zhì)且有量的廣泛應(yīng)用,同樣也將更加廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中,為我們提供更多便利服務(wù)。
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