由于 AGV由于人力成本的不断上升,能够有效降低成本,提高生产效率等优点,因此 AGV越来越受到欢迎,被越来越多的生产和物流项目所采用。AGV导航技术目前在市场上应用比较广泛,主要有 AGV视觉导航和 AGV激光导航两种技术,那么它们是如何工作的呢?实际上,这两种方法都是通过 SLAM算法(同步定位和建图)实现的, SLAM是指在未知环境中移动的移动物体,根据传感器的信息,一边计算自己的位置,一边构造环境地图或模型,解决机器人等的定位和绘制问题。
按照传感器的不同又分为基于视觉的 VSLAM (Visual SLAM)和基于激光雷达的 Lidar SLAM (Lidar SLAM)两种,它们分别对应于视觉导航AGV和激光导航。传统意义上的 AGV视觉导航系统 VSLAM主要通过两种视觉传感器获取信息,一种是深度摄像机,通过测距实现三维空间感知,另一种是主动光源测距传感器,包括结构光和相位 TOF两种。另一种是双目导航传感器,属于非主动光源传感器,其工作机理与人眼相似,根据三角测距原理,通过分析两个传感器采集到的图像之间的差异,计算出距离信息。AGV视觉导航技术的优点是成本低,最基本的功能只需要能够采集到清晰的环境图像信息的摄像机,以及能够处理信息的计算单元,携带经过训练过的 AI模型,就可以实现。材料成本降低,意味着产品价格降低,更容易为消费者所接受,用户数量增加便可不断训练 AI模型,形成良性循环。而非主动光源测光如双目导航传感器则是通过接受环境光来计算距离,理论上可以绘制出较大的范围。AGV视觉导航技术的缺点也同样突出,毕竟硬件条件太差,正是因为只靠摄像头获取信息,主动光源测距传感器由于功率小,很容易受到环境光的干扰,而非主动光源测距传感器在光线条件差的情况下几乎不能工作,对光线要求很高;其次,非主动光源测距传感器像人眼一样,距离越远,误差越大,同时过多的光线数据也使处理单元难以负荷。
由于 VSLAM的研究起步较晚,所以目前应用比较少,还需要与陀螺等传感器协同工作,主要是惯性导航,单个摄像机的作用只是校正。AGV激光导航仪 AGV激光导航仪起步较早的 AGV激光导航仪基本原理比较简单,一种是激光测距,即朝一个特定的方向发射一束光,光被接收器捕捉后反弹回来,光速度已知,通过时间便可计算出自身与目标之间的距离。其不同之处在于,激光测距只需发射一次,而激光导航技术则是高维的,它可以在确定机器人自身位置的同时,通过在每个方向上更多的点位测距,来建立二维地图或三维模型,并利用两点之间的距离信息进行三角测距。在上面的讲解中,我们了解到实现激光导航技术所需的硬件设备包括可以同时对多个点进行多方向测距的激光接收机,一般称为激光雷达测距传感器。该方法原理简单,早在05年就已经比较成熟,是目前最稳定、最主流的定位导航方法。因为原理比较简单,所涉及的计算量并不会很大,不会让处理单元很难在短时间内加载,而且在相同环境下获得的数据也比较精确,所以使用 AGV激光导航技术的机器人常常能够绘制出更精确的二维图或三维模型,配合“悬崖传感器”等也能应付各种地形,防止机器人从高处掉下,如台阶。当然,性能更好的激光导航技术也需要更高的硬件成本,当激光雷达测距传感器损坏时,维修费用也会更高。AGV视觉导航与 AGV激光导航哪个好?理解两者的工作原理以及优势与劣势,那么 AGV视觉导航和 AGV激光导航哪个技术更好,哪个更适合机器人市场?实际上就代表了两个方向和思路。AGV视觉导航技术最大的硬伤在于现阶段建图模型的精确度不够,使用体验不佳,部分扫地机器人产品的测距测量不准,虽然配以其它传感器一起使用能在较大程度上弥补不足,可利用性还是可以保证,另外比较便宜的价格也更容易被消费者接受;而激光导航技术的测距建模精度更高,虽然目前激光导航测距传感器的成本仍然很高,但更加稳定的技术已经成熟,各厂商必然会开发出性价比更高的传感器,降低硬件成本,让消费者以更低的价格,也能享受到效果更好的机器人产品。