自主导航技术比较

一、定义：

可以使AGV、自动叉车或者移动机器人在一个环境里自主导航的技术

二、比较方面：

·基础设施成本

·导航系统在小车上的安装时间

·定位精确度

·定位可靠度

·环境改变后的定位准确度

·车运行速度

·保养费用

·修改费用

·小车调度管理系统

三、不同自主导航技术介绍：

1. 路线跟随导航

类型：磁条导航、电磁导航、铺线导航

工作原理：小车上安装一个特殊的传感器以便跟随地上铺设的线条。如，磁性传感器跟随地上的磁条。

安装：①在CAD中设计布局图

      ②技术人员铺设标签/电线/磁带

      ③通过在磁条上添加磁标来编程小车动作

特点：

·安装成本高且费时

·非常可靠、准确和稳定

·保养和修改非常昂贵

·车队调度管理复杂

2. 标签导航

类型：二维码、射频识别标签、磁钉（嵌在地上）

工作原理：小车上装载一个专用的感应器（比如：摄像机，代码阅读器）来跟随由标签设定的路径

安装：①在CAD中设计布局图

      ②技术人员安装标签

      ③根据标签给小车的行动进行编程

特点：

·安装费时费钱

·可靠且稳健

·保养和修改也费时费钱

3. 激光三角定位导航

定义：运用反射的激光光束来三角定位小车，又称：激光引导的导航(LGN)

工作原理：小车通过执行激光三角定位连续监视其位置，以遵循车辆导航软件中预定义的虚拟路径

安装：①在CAD中设计反射条的布局

      ②技术人员安装反射条

      ③测量员创建反射器位置图

      ④给小车的路径和动作编程

特点：

·设置很重要，并有好几个重要步骤，包括需要一名测量员

·运作上很可靠，精确度高，相对来说小车运行速度快

·对比路线跟随导航和标签导航来说，保养费用比较低

·修改也相对简单，除非需要做大的修改，那时需要

·增加反射条

·高效率的车辆调度管理系统

4. 视觉导航

定义：使用相机来识别环境中的特征

工作原理：使用摄像头识别环境中的特征并计算小车的位置，以遵循车辆导航软件中预设的虚拟路径

安装：①沿所需路线人工驾驶车辆，拍摄360度照片

      ②编译图像以创建3D地图

      ③给小车的规则和行为编程

特点：

·安装快速且成本低

·定位的精确性，可靠性以及耐用性受相机或图像分辨率、照明变化和移动物体的影响

·保养费用低

·一旦更改就意味着要通过再次行驶来重新教导车辆

5. 自然特征导航

定义：使用通过激光扫描仪测量的点来识别--然后匹配--环境中的结构。也称为：SLAM导航，自然导航

工作原理：激光扫描仪扫描环境。然后，将识别出的点与基于2D网格的地图（扫描匹配）进行比较， 以计算小车的位置并遵循小车软件中预定义的虚拟路径

安装：①在工作环境里人工驾驶小车

      ②生成地图（根据激光数据）

      ③给小车的路径和动作编程

特点：

·安装快速且成本低

·精确且可靠，即使环境发生变化

·修改快速且简单（无需改变基础架构）

·车队调度管理系统（但功能简单）

6. ANT自然特征导航

定义：使用激光扫描仪测量的特征来识别--然后匹配--环境中的结构

工作原理：激光扫描仪可扫描环境。然后，将识别出的结构转换成要素，并与基于2D要素的地图进行比较，以计算车辆的位置并遵循车辆导航软件中预定义的虚拟路径

安装：①在工作环境里人工驾驶小车

      ②生成特征要素地图（根据激光数据）

      ③验证特征要素

④给小车的路径和动作编程

特点：

·安装快速且成本低

·高精确度和高可靠度（与三角定位处于同等水平）

·修改简单且快速（无需更改基础架构）

·先进的车队调度管理（允许来自不同品牌的车辆一起工作）

四、总结比较：