AGV机器人采用的陀螺仪惯性导航定位技术及相关应用

AGV机器人采用的陀螺仪惯性导航定位技术及相关应用

  物流智能搬运机器人、扫地机器人等机器人采用的自主定位导航技术中,惯性导航是常见的技术之一。该技术是指在机器人或无人车上安装陀螺仪,在行驶区域的地面上安装定位块,通过对陀螺仪偏差信号(角速率)的计算,以及地面定位块信号的采集,来确定自身的位置和航向,从而实现导引。

 

 

苏宁仓库中配合拣货的AGV机器人,资料图

 

  目前,苏宁的送货机器人和AGV(自动导引运输车)机器人自主导航采用的,都是采用上述导航定位技术。具体来说,苏宁的送货机器人和AGV小车采用的是一种名为多线激光雷达+GPS+惯导等多传感器融合的定位方式。

 

苏宁自动送货机器人,资料图

 

  该技术首先是激光雷达进行环境建图,获得先验点云地图,通过GPS和惯性导航初步确定机器所在的全球位置,再通过激光雷达扫描数据与先验点云地图匹配,获得更为精准的全球位置,实现精准定位和自主导航。在感知层面,激光雷达融合视觉,实时识别周围的行人、车辆和障碍物,为规划出最优绕行路径提供依据等。

 

  不过,苏宁方面表示,虽然惯性导航技术定位精准、地面处理工作量小、路径灵活性强,但制造成本较高,导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度,及其后续信号处理密切相关。总之,一种技术手段不能解决所有问题,当前机器人自主导航普遍采用了多种技术组合的模式,以实现优势互补。

 

洋山港四期码头地下遍布着上万个这样的磁钉,资料图

 

  延伸阅读:上海洋山港四期码头的AGV感知定位技术

 

  2017年年底,上海洋山港四期码头正式开港运行。作为目前全球最大的自动化集装箱码头,AGV技术在这座码头中起着非常关键的作用。据了解,在该码头的场地地下,遍布着上万个传感器,又称磁钉,AGV自动导航卡车能够感知磁钉的位置,从而确定自己在场地中的相对位置,并根据预设好的规划路径高精度运作。

 

  为防止钢筋对磁钉传感的影响,场地以下20厘米的地方没有任何金属物质,原本用来建造地基的钢筋,换成了一种叫做玻璃纤维筋的新材料,质量更轻且没有磁性。这样一来,就保证了AGV在探知位置时的精确度。

 

130辆AGV是什么概念呢?目前,国内已建成的自动化码头中,AGV数量没有超过50辆的。资料图

 

  据了解,在整个洋山港四期的码头和堆场,总共运行着130辆AGV,而这130辆中的每一辆AGV,都能感知自己的位置。更厉害的是,在多个AGV同时工作时,它能根据实时的交通状况选择最经济的路线,这样智能的路线选择,考验的是工程师们对中央控制系统的设计与把握。未来,随着数量增长,其系统复杂程度和对算法的要求将成倍增加。

 

 

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