欢迎大家观看本期智能制造栏目！AGV小车作为智能工厂中值得信赖的运输者，承载着联通产线中物流运转线路的重要职责。本期栏目为大家讲解AGV导航技术的一些知识，不要错过哦！

作为AGV的关键技术之一，近年来导航技术的发展引起业界的高度重视，大家也都在积极AGV导航技术推动AGV导航技术的创新，以适应不断变化发展的市场需要。

AGV导航关键技术

定位

定位是确定移动机器人在运行环境中相对于全局坐标的位置及航向，是AGV导航的最基本环节。目前AGV定位方法分为:

（1）卫星定位。它是一种以空间卫星为基础的高精度导航与定位系统。GPS定位系统用于AGV定位时存在近距离定位精度低等问题。

（2）惯性定位。通过对固联在载体上的三轴加速度计、三轴陀螺仪进行积分，获得载体实时、连续的位置、速度、姿态等信息。

（3）电子地图匹配定位。利用图像处理技术，将实时获取的环境图像与基准图进行匹配，从而确定载体当前的位置，匹配的特征可以为设定的路标、特定的景象或是道路曲率。

环境感知与建模

AGV通过环境感知确定前进方向中的可达区域和不可达区域，确定在环境中的相对位置，以及对动态障碍物运动进行预判，从而为局部路径规划提供依据。

目前，多传感器信息融合技术已经被应用于AGV导航系统中，其所起的作用关系着机器人的智能化水平。这种技术可以有效地对多传感器收集到的信息进行处理和融合，提高AGV自身对于不确定信息的抵抗能力，有助于AGV更为直观地判断出周围的环境。

路径规划

路径规划是导航的一个重要环节。AGV根据环境的变化，对环境信息进行收集和分析，按照某一性能进行搜索，进而找出从起点到目标点的最优无碰撞路径或次优无碰撞路径，使外界对机器人的影响降到最小。

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主流导航方式及特点

AGV从出现至今，已经衍生出了多种导航方式，每种导航方式均有自己的独特之处和用武之地。目前AGV主流的导航方式有以下几种：

磁条导航

磁条导航是AGV不间断地感应磁条产生的磁信号实现导航，通过读取预先埋设的RFID卡来完成指定任务。磁条导航现场施工简单，成本低，对于声光无干扰性，AGV运行线路明显，线路二次变更容易、变更周期短，对施工人员技术要求低。但此导航方式灵活性差，AGV更改路径需重新铺设磁条。

电磁导航

电磁导航是较为传统的导航方式之一，目前仍被许多系统采用。它是在AGV的行驶路径上埋设金属线，并加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现AGV的导引。其主要优点是引线隐蔽，不易污染和破损，导航原理简单而可靠，便于控制和通讯，对声光无干扰，制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性较大。

光学导航

光学导航通过对摄像机采入的行驶路径上色带图像信号进行简单处理而实现自动导引。该导航方式分为色带跟踪导航、二维码识别等功能。目前，亚马逊应用的KIVA机器人就是利用光学导航实现的。光学导航灵活性比较好，路线设置简单易行，但对色带的污染和机械磨损十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，精度较低。

激光导航

激光导航是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV通过激光扫描器发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和航向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。激光导航AGV定位精确，地面无需其他定位设施，行驶路径可灵活多变，能够适合多种现场环境。缺点是制造成本高，对环境要求比较苛刻，不适合室外应用。

视觉导航

视觉导航是在AGV上安装CCD摄像机，AGV在行驶过程中通过视觉传感器采集图像信息，并通过对图像信息的处理确定AGV的当前位置。视觉导航方式具有路线设置灵活、适用范围广、成本低等优点。但是，由于利用车载视觉系统快速准确地实现路标识别这一技术瓶颈尚未得到突破，因此，目前该方法尚未进入实用阶段。

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AGV导航技术发展趋势

近年来， 随着AGV应用领域不断扩大，应用的复杂程度越来越高，对其导航及相关技术也提出了许多新的要求。未来，AGV导航技术将呈现如下发展趋势：

无标记自然导航将被更多采用

越来越多的AGV将采用无标记自然导航技术以适应复杂、开放的动态环境。如自然轮廓导航，打破了传统固定式导航方式，无需铺设磁条、反射板等固定标记物，同时具有自主避障能力，具有更高的柔性和极强的适应性。

视觉导航仍是重要发展方向

目前来看，视觉导航技术已取得了很多研究成果，但由于现有计算设备的运算速度和存储容量的限制，其中的图像处理速度慢始终没有得到很好的解决。随着计算机技术的发展及快速图像处理关键技术的突破，视觉导航技术将成为具有广阔前景的AGV导航技术。

新型传感器技术的研发

在一些特殊的环境中，非视觉传感器的探测范围和精度与视觉导航系统相比不是很理想，对于一些高精度的导航任务还不能胜任。因此，针对AGV导航的新型传感器的研发和信息融合是业界今后研究的一个重要课题。

长园运泰利在智能工厂自动化物流系统上持续投入，目前拥有200KG、1.5T、6T等多种AGV解决方案与相应自研调度系统，可选包括磁轨、色带、二维码、激光等多种导航方式，停车精度高，现已在多个行业内具有客户应用实例。