AGV navigācija un vadība attiecas uz procesu, kurā AGV kontrolē ātrumu un stūres leņķi, pamatojoties uz ceļa nobīdi, tādējādi nodrošinot, ka AGV precīzi pārvietojas uz mērķa punkta pozīciju un virzienu. Tas galvenokārt ietver trīs galvenos tehniskos punktus:
1. Pozicionēšana
Pozicionēšana ir visvienkāršākais AGV navigācijas un norādījumu solis, kas nosaka AGV pozīciju un virzienu attiecībā pret globālajām koordinātām darba vidē.
2. Vides uztvere un modelēšana
Lai panāktu AGV autonomu kustību, ir nepieciešams identificēt dažādu vides informāciju, pamatojoties uz vairākiem sensoriem, piemēram, ceļa robežas, zemes apstākļi, šķēršļi utt. AGV nosaka sasniedzamos un nesasniedzamos reģionus virzienā uz priekšu ar vides uztveres palīdzību, nosaka relatīvo stāvokli vidē un prognozē dinamisku šķēršļu kustību, tādējādi nodrošinot pamatu vietējās trases plānošanai.
3. Ceļu plānošana
Atkarībā no pakāpes, kādā AGV apgūst vides informāciju, tos var iedalīt divos veidos: viens ir globālā ceļa plānošana, pamatojoties uz zināmu vides informāciju, un otrs ir lokālā ceļa plānošana, pamatojoties uz sensoru informāciju. Pēdējā vide nav zināma vai daļēji nezināma, tas ir, šķēršļu izmērs, forma un novietojums ir jāiegūst, izmantojot sensorus.
AGV navigācijas metožu salīdzinājums
Agrīnās AGV pārsvarā izmantoja magnētisko lenti vai elektromagnētisko navigāciju, kam bija vienkārši principi, nobriedusi tehnoloģija un zemas izmaksas. Tomēr ceļa maiņa vai paplašināšana un vēlākā apkope bija apgrūtinošāka, un AGV varēja braukt tikai pa fiksētiem maršrutiem un nevarēja panākt inteliģentu izvairīšanos vai reāllaika uzdevumu izmaiņas, izmantojot vadības sistēmas.
Pašlaik AGV galvenā navigācijas metode ir QR kods plus inerciālā navigācija, kas ir salīdzinoši elastīga lietošanā un viegli uzstādāma vai maināma. Tomēr ceļam nepieciešama regulāra apkope. Ja vietne ir sarežģīta, QR kods ir bieži jāaizstāj. Turklāt tiek izvirzītas stingras prasības žiroskopa precizitātei un kalpošanas laikam.
Izstrādājot SLAM algoritmu, SLAM ir kļuvusi par vēlamo uzlaboto navigācijas metodi daudziem AGV ražotājiem. SLAM nav nepieciešamas citas pozicionēšanas iespējas, un tā forma un ceļš ir elastīgs un pielāgojams dažādām vidēm uz vietas. Es uzskatu, ka līdz ar algoritmu briedumu un aparatūras izmaksu samazināšanos SLAM neapšaubāmi kļūs par galveno navigācijas metodi nākotnes AGV.
SLAM var aptuveni iedalīt divās kategorijās: lāzera SLAM (2D vai 3D) un vizuālais SLAM.
Visual SLAM pašlaik atrodas tālākas izstrādes un lietojumprogrammu scenārija paplašināšanas stadijā. Visual SLAM ir saņēmusi plašu uzmanību, pateicoties tā priekšrocībām, piemēram, lielam informācijas apjomam un plašai pielietojamībai. Tomēr algoritmiem ir vajadzīgas augstas prasības attiecībā uz procesoru, kas parasti prasa darbvirsmas līmeņa centrālo procesoru vai pat GPU. Tomēr AGV pārsvarā izmanto iegultos procesorus, kas apgrūtina tā pielietošanu lielā mērogā nelielās AGV ierīcēs īsā laika periodā.
Lāzera SLAM sākās agrāk nekā vizuālais SLAM, un tā teorija un tehnoloģija ir salīdzinoši nobriedusi. Tā stabilitāte un uzticamība ir pārbaudīta, un tā veiktspējas prasības procesoriem ir daudz zemākas nekā vizuālajam SLAM. Piemēram, galvenais lāzera SLAM var darboties reāllaikā parastajos ARM procesoros. Pašlaik daži AGV ražotāji ir laiduši klajā produktus, kuru pamatā ir lāzera SLAM navigācija. Neapšaubāmi, lāzera SLAM joprojām kādu laiku būs galvenais SLAM risinājums.
AGV navigācijas un norādes tehnoloģija ir attīstījusies uz lielāku elastību, augstāku precizitāti un labāku pielāgošanās spēju, un tās atkarība no papildu navigācijas marķieriem kļūst arvien mazāka. Brīvā ceļa navigācijas metode reāllaika pozicionēšanai un karšu veidošanai, piemēram, SLAM, neapšaubāmi ir nākotnes attīstības tendence. Es uzskatu, ka tuvākajā nākotnē tādu tehnoloģiju kā 5G, AI, mākoņdatošanas, IoT un viedo robotu integrācija AGV industrijā ienesīs zemi satricinošas izmaiņas, un SLAM navigācijas metode ar lielāku elastību, precizitāti un pielāgojamību būt arī labāk pielāgojamiem sarežģītām un pastāvīgi mainīgām dinamiskām darba vidēm. Pēc vairāku disciplīnu kopīgas izstrādes nākotnē noteikti būs vairāk augstas klases AGV navigācijas tehnoloģiju.