AGV导引方式优化分析

所谓AGV导引方式，是指决定其运行方向和路径的方式，它不同于前面所说的一般通信。

根据导向原理的不同，AGV的导引方式可以分为外导式和自导式两种。

1.外导式导向系统

外导式导向系统是在车辆的运行线路上设置导向信息媒体，如导线、磁带、色带等，由车上的导向传感器接收导向信息（如频率、磁场强度、光强度等），再将此信息经实时处理后用以控制车辆沿运行线路正确地运行。其中，应用最多的是电磁导向和光学导向两种方式。

1）电磁导向系统

如图7-38所示，利用电磁感应的原理，在沿运行线路的地面上设置一条宽约5 mm、深约15 mm的地沟，在地沟中铺设导线，另加有2～35 k Hz的交变电流，以形成沿导线扩展的交变电磁场，车辆上的导向传感器接收此信号，并根据信号场的强度使车辆沿埋线指导的正确方向运行。

电磁导向有单频制导向和多频制导向两种方式。单频制导向方式是在整个线路上均提供单一频率振荡电磁信号，通过接通或断开各线路段的馈送电流来规定运行线路，引导车辆运行。这种导向方式要求有集中的控制站，并在各线路交叉和分支处装设传感标志（如磁铁等）及分支线段的通断接口。多频制导向方式是在线路中每个环线或分支线都设置自己的线路频率，分别由不同频率的振荡器来馈电，而每台车辆按运行的需要设定其运行频率。只有当车上的设定频率与某一线路的频率一致时，车辆才能沿该线路导向前进。

图7-38　电磁导向系统工作原理

图7-39　光学导向系统工作原理

2）光学导向系统

采用涂漆的条带来确定行驶路径的导引方法称为光学导向，如图7-39所示。在地面上粘贴一条与地面不同颜色的条带（如明亮地面选择黑色条带，黑色地面使用白色条带）；经小车上的紫外光源照射后，条带的颜色与地面颜色不同。AGV上装有两套光敏元件。正常行驶时，两个光敏元件的位置处于条带的两侧；当AGV偏离导引路径时，两个光敏元件检测到的亮度将不同，由此形成信号差值，利用这个信号差值，AGV的控制系统就可以控制小车的运动方向，使其回到导引路径上来。由于周围环境的光线可能影响光电元件的检测效果，因此常在这种反射光检测系统上加上滤光镜以保证AGV不会发生误测。(www.xing528.com)

2.自导式导向系统

自导式导向系统一般是采用坐标定位原理，即在车上预先设定运行线路的坐标信息，并在车辆运行时，实时地检测出实际的车辆位置坐标（如用三固定点测位等），再将两者比较、判断后控制车辆导向运行。主要有以下几种方式。

1）行驶路径轨迹推算导向法导引

采用该导引方式的AGV的计算机中储存着距离表，通过与测距法所得的方位信息比较，AGV就能推算出从某一参数点出发的移动方向。这种导引方式最大的优点是路径布局具有极好的柔性，只需改变软件相关参数值即可更改路径；缺点是精度较低，主要原因是各种测距法所得到的方位信息精度不高。

2）惯性导航导引

采用该导引方式的AGV的导向系统中有一个陀螺仪，用以测量加速度。当小车偏离规定路径时，会产生一个垂直于其运动方向的加速度，该加速度可立即被陀螺仪所测得。惯性导引系统的计算机对加速度进行二次积分处理可算得位置偏差从而纠正小车的行驶方向。由于该导航系统只是从陀螺仪的测试值推导出AGV的位置信息，因此容易产生偏差，需用另一套绝对导航系统定期进行重新校准。此导引方法价格高昂，较难推广使用。

3）环境映射法导引

该导引方式通过周期性地对周围环境进行光学或超声波映射，得到周围环境的当前映像（map），并将其与存储在存储器内的映像进行比较，以此来判断AGV自身方位。该方法的优点是具有极好的柔性，但映射传感器价格高昂、精度不高。

4）激光导航导引

目前流行的AGV导向装置是激光导向装置。其基本原理是通过安装在车身上的高速旋转的激光发射装置，检测安装在地面、墙体表面的反射板，利用GPS原理进行位置及方位的确定，从而调整自身状态，达到控制的目的。激光导引装置凭借安装简单、定位精度高、调试方便等特性，逐渐成为主要的导引方式。

5）其他导引方式

除了以上几种导引方式外，还有一种导引方式是在地面上用两种颜色的涂料涂成网格状，利用车载计算机存储的地面信息图，由摄像机或CCD探测网格信息，实现AGV的自动行走。