Navigace a navádění AGV se týká procesu, ve kterém AGV řídí rychlost a úhel řízení na základě posunu dráhy, čímž zajišťuje, že AGV přesně cestuje do polohy a směru cílového bodu. Zahrnuje především tři hlavní technické body:
1. Polohování
Polohování je nejzákladnějším krokem v navigaci a navádění AGV, který určuje polohu a směr AGV vzhledem ke globálním souřadnicím v pracovním prostředí.
2. Environmentální vnímání a modelování
Aby bylo dosaženo autonomního pohybu AGV, je nutné identifikovat různé informace o životním prostředí na základě více senzorů, jako jsou hranice vozovky, podmínky terénu, překážky atd. AGV určuje dosažitelné a nedosažitelné oblasti v dopředném směru prostřednictvím vnímání prostředí, určuje relativní polohu v prostředí a předpovídá pohyb dynamických překážek, čímž poskytuje základ pro plánování místních cest.
3. Plánování cest
Podle toho, do jaké míry AGV ovládají informace o životním prostředí, je lze rozdělit do dvou typů: jedním je globální plánování trasy založené na známých informacích o životním prostředí a druhým je plánování místní trasy založené na informacích ze senzorů. Druhé prostředí je neznámé nebo částečně neznámé, to znamená, že velikost, tvar a poloha překážek musí být získány pomocí senzorů.
Porovnání navigačních metod AGV
Dřívější AGV většinou používaly magnetickou pásku nebo elektromagnetickou navigaci, která měla jednoduché principy, vyspělou technologii a nízké náklady. Změna nebo rozšiřování trasy a pozdější údržba však byly těžkopádnější a AGV mohla sledovat pouze pevné trasy a nemohla dosáhnout inteligentního vyhýbání se nebo změn úkolů v reálném čase prostřednictvím řídicích systémů.
V současné době je hlavní navigační metodou pro AGV QR kód plus inerciální navigace, která je poměrně flexibilní a snadno pokládá nebo mění cestu. Cesta však vyžaduje pravidelnou údržbu. Pokud je web složitý, je třeba QR kód často vyměňovat. Kromě toho jsou kladeny přísné požadavky na přesnost a životnost gyroskopu.
S vývojem algoritmu SLAM se SLAM stal preferovanou pokročilou navigační metodou pro mnoho výrobců AGV. SLAM nevyžaduje další polohovací zařízení a jeho forma a dráha jsou flexibilní a přizpůsobitelné různým prostředím na místě. Věřím, že s vyspělostí algoritmů a kompresí nákladů na hardware se SLAM nepochybně stane hlavní navigační metodou pro budoucí AGV.
SLAM lze zhruba rozdělit do dvou kategorií: laserový SLAM (2D nebo 3D) a vizuální SLAM.
Visual SLAM je aktuálně ve fázi dalšího vývoje a rozšiřování aplikačního scénáře. Visual SLAM získal širokou pozornost díky svým výhodám, jako je velké množství informací a široká použitelnost. Algoritmy však vyžadují vysoké nároky na procesor, typicky vyžadující CPU na úrovni stolního počítače nebo dokonce GPU. AGV však většinou používá vestavěné procesory, takže je obtížné je aplikovat ve velkém měřítku na malých AGV zařízeních v krátkém časovém období.
Laserový SLAM začal dříve než vizuální SLAM a jeho teorie a technologie jsou poměrně vyspělé. Jeho stabilita a spolehlivost byla ověřena a požadavky na výkon procesorů jsou mnohem nižší než u vizuálního SLAMu. Například mainstreamový laser SLAM může běžet v reálném čase na běžných CPU ARM. V současné době někteří výrobci AGV uvedli na trh produkty založené na laserové navigaci SLAM. Laserový SLAM bude nepochybně po určitou dobu stále hlavním proudovým řešením SLAM.
Navigační a naváděcí technologie AGV se vyvíjela směrem k vyšší flexibilitě, vyšší přesnosti a silnější přizpůsobivosti a její závislost na pomocných navigačních značkách je stále nižší a nižší. Bezplatná metoda navigace po trase určování polohy a vytváření map v reálném čase, jako je SLAM, je nepochybně trendem budoucího vývoje. Věřím, že v blízké budoucnosti integrace technologií, jako je 5G, AI, cloud computing, IoT a inteligentní roboti, přinese do odvětví AGV otřesné změny a navigační metoda SLAM s vyšší flexibilitou, přesností a adaptabilitou být také přizpůsobivější komplexním a neustále se měnícím dynamickým pracovním prostředím. Po společném vývoji více oborů bude v budoucnu určitě existovat více špičkových navigačních technologií AGV.