AGV激光雷達(dá)SLAM定位導(dǎo)航技術(shù)
出處:機(jī)器人網(wǎng) 發(fā)布于:2018-06-06 15:07:02
定位和導(dǎo)航一般是相輔相成,傳統(tǒng)的定位導(dǎo)航方式(電磁導(dǎo)航、磁條導(dǎo)航)的優(yōu)缺點(diǎn)如下方圖表所示,這些方案的優(yōu)點(diǎn)和局限性都很明顯。稍微靈活點(diǎn)的導(dǎo)航定位方案運(yùn)用二維碼、反光板等,人工預(yù)設(shè)一些特征來(lái)定位,比較典型的例子是Amazon的Kiva。
Amazon的Kiva
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■SLAM(同步定位與地圖構(gòu)建)算法在AGV小車中的使用
目前,AGV廠家運(yùn)用的的導(dǎo)航方式是激光雷達(dá)+SLAM的定位導(dǎo)航技術(shù)。
SLAM表示在不具備周圍環(huán)境信息的前提下,讓移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中根據(jù)自身攜帶的傳感器和對(duì)周圍環(huán)境的感知進(jìn)行自身定位,同時(shí)增量式構(gòu)建周圍環(huán)境地圖。SLAM可以提高移動(dòng)機(jī)器人自主能力和環(huán)境適應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)在未知環(huán)境中進(jìn)行自主定位和導(dǎo)航。SLAM運(yùn)用在AGV物流小車上,可以不用預(yù)先鋪設(shè)任何軌道,方便工廠生產(chǎn)線的升級(jí)改造和導(dǎo)航路線的變更,實(shí)時(shí)避障,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),更好地實(shí)現(xiàn)多AGV小車的協(xié)調(diào)控制。
■激光雷達(dá)在AGV小車中的使用
SLAM中可以進(jìn)行環(huán)境信息感知的主要傳感器有激光雷達(dá)、攝像頭等。其中,基于激光雷達(dá)的AGV小車自主定位與建圖的方法,由于其測(cè)量高探測(cè)距離遠(yuǎn),且不易受外界環(huán)境的干擾,是適合AGV小車SLAM定位和建圖的傳感器。
N301導(dǎo)航型激光雷達(dá)
鐳神智能的激光雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn),遠(yuǎn)可達(dá)200米,測(cè)量高,可以很好的被用于地圖構(gòu)建,在AGV小車的自主定位與導(dǎo)航中應(yīng)用十分廣泛。
WXX0XAGV防撞激光雷達(dá)
WXX0X是一系列用于室內(nèi)設(shè)備防撞及智能區(qū)域檢測(cè)的產(chǎn)品,此系列產(chǎn)品非常適用于AGV、RGV、機(jī)器人等。此系列產(chǎn)品可以通過(guò)4個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)組合選取15組區(qū)域組(FieldSet)中的任一個(gè)作為當(dāng)前工作區(qū)域組,適應(yīng)復(fù)雜多變的應(yīng)用環(huán)境,還可以輸出點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
■鐳神激光雷達(dá)+SLAM算法可實(shí)現(xiàn)的五大功能
<1>激光雷達(dá)為主傳感器的SLAM地圖構(gòu)建
激光雷達(dá)可以在探測(cè)范圍內(nèi)進(jìn)行360°二維或三維掃描,產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息。SLAM可根據(jù)激光雷達(dá)提供的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建周邊環(huán)境地圖并計(jì)算自身所在的位置。激光雷達(dá)比其他傳感器的優(yōu)勢(shì)在于能更高的測(cè)出障礙點(diǎn)的角度和距離,方便定位導(dǎo)航和地圖構(gòu)建。
<2>依據(jù)地圖和場(chǎng)景應(yīng)用模式下的路徑規(guī)劃學(xué)習(xí)
AGV小車在已建好的地圖中行駛,邊行駛邊記憶,學(xué)習(xí)新的路徑,存儲(chǔ)已學(xué)習(xí)的路徑,在相同場(chǎng)景下,智能選出路徑完成工作任務(wù)。
<3>根據(jù)既定學(xué)習(xí)路徑及工作模式命令進(jìn)行自由路線巡航
根據(jù)需要完成的工作,自由切換路徑。
<4>利用防撞激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的智能多級(jí)避障保護(hù)
在自由路線巡航過(guò)程中,激光雷達(dá)會(huì)持續(xù)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行掃描。當(dāng)發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的物體或未知障礙時(shí),局部規(guī)劃器根據(jù)這些掃描到的局部信息,確定短期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)避障行為的優(yōu)先級(jí)高于沿原路徑前進(jìn)時(shí),局部規(guī)劃器就能夠通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)獲得執(zhí)行系統(tǒng)的控制權(quán),使得AGV按照局部規(guī)劃結(jié)果運(yùn)動(dòng)。完成對(duì)當(dāng)前障礙物的躲避行為后,全局規(guī)劃器再次取得執(zhí)行系統(tǒng)的控制權(quán),使得AGV重新回到全局規(guī)劃路徑上,繼續(xù)按著已學(xué)習(xí)的路徑運(yùn)動(dòng)??筛鶕?jù)需要設(shè)置預(yù)警區(qū),減速區(qū)與停止行駛區(qū),達(dá)到智能多級(jí)避障的目的。
<5>驅(qū)動(dòng)輪和AGV車體不同軸下保持穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)
由于底盤(pán)運(yùn)動(dòng)與AGV車身位姿非同步,故需要在底盤(pán)與車身連接軸外加編碼器,以用來(lái)同步兩者運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)。
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