Navigacija in vodenje AGV se nanašata na postopek, v katerem AGV nadzoruje hitrost in kot krmiljenja na podlagi odmika poti, s čimer zagotavlja, da AGV natančno potuje do položaja in smeri ciljne točke. V glavnem vključuje tri glavne tehnične točke:
1. Pozicioniranje
Določitev položaja je najosnovnejši korak pri navigaciji in vodenju AGV, ki določa položaj in smer AGV glede na globalne koordinate v delovnem okolju.
2. Zaznavanje okolja in modeliranje
Da bi dosegli avtonomno gibanje AGV, je treba identificirati različne okoljske informacije na podlagi več senzorjev, kot so cestne meje, talne razmere, ovire itd. AGV določa dosegljiva in nedosegljiva območja v smeri naprej preko okoljske zaznave, določa relativni položaj v okolju ter predvideva gibanje dinamičnih ovir in s tem predstavlja osnovo za lokalno načrtovanje poti.
3. Načrtovanje poti
Glede na stopnjo, do katere AGV obvladujejo okoljske informacije, jih lahko razdelimo na dve vrsti: ena je globalno načrtovanje poti na podlagi znanih okoljskih informacij, druga pa je lokalno načrtovanje poti na podlagi informacij senzorjev. Slednje okolje je neznano ali delno neznano, to pomeni, da je treba velikost, obliko in položaj ovir pridobiti s senzorji.
Primerjava navigacijskih metod AGV
Zgodnji AGV so večinoma uporabljali magnetni trak ali elektromagnetno navigacijo, ki je imela preprosta načela, zrelo tehnologijo in nizke stroške. Vendar sta bila spreminjanje ali razširitev poti in kasnejše vzdrževanje bolj okorna, AGV pa so lahko sledili le fiksnim potem in niso mogli doseči inteligentnega izogibanja ali sprememb nalog v realnem času prek nadzornih sistemov.
Trenutno je glavna navigacijska metoda za AGV koda QR in inercialna navigacija, ki je razmeroma prilagodljiva za uporabo in enostavna za postavitev ali spreminjanje poti. Pot pa zahteva redno vzdrževanje. Če je spletno mesto zapleteno, je treba kodo QR pogosto zamenjati. Poleg tega veljajo stroge zahteve glede natančnosti in življenjske dobe žiroskopa.
Z razvojem algoritma SLAM je SLAM postal prednostna napredna navigacijska metoda za številne proizvajalce AGV. SLAM ne potrebuje drugih naprav za pozicioniranje, njegova oblika in pot pa sta prilagodljivi in prilagodljivi različnim okoljem na lokaciji. Verjamem, da bo z zrelostjo algoritmov in stiskanjem stroškov strojne opreme SLAM nedvomno postal glavna navigacijska metoda za prihodnje AGV.
SLAM lahko v grobem razdelimo v dve kategoriji: laserski SLAM (2D ali 3D) in vizualni SLAM.
Visual SLAM je trenutno v fazi nadaljnjega razvoja in širitve aplikacijskega scenarija. Visual SLAM je bil deležen široke pozornosti zaradi svojih prednosti, kot sta velika količina informacij in široka uporabnost. Vendar pa algoritmi zahtevajo visoke procesorske zahteve, ki običajno zahtevajo CPE na ravni namizja ali celo GPE. Vendar pa AGV večinoma uporablja vgrajene procesorje, zaradi česar ga je težko uporabiti v velikem obsegu na majhnih napravah AGV v kratkem času.
Laserski SLAM se je začel prej kot vizualni SLAM, njegova teorija in tehnologija pa sta relativno zreli. Njegova stabilnost in zanesljivost sta bili preverjeni, njegove zahteve glede zmogljivosti za procesorje pa so veliko nižje od vizualnega SLAM-a. Na primer, glavni laserski SLAM lahko deluje v realnem času na običajnih procesorjih ARM. Trenutno so nekateri proizvajalci AGV lansirali izdelke, ki temeljijo na laserski SLAM navigaciji. Nedvomno bo laserski SLAM še nekaj časa glavna rešitev SLAM.
Tehnologija navigacije in vodenja AGV se razvija v smeri večje fleksibilnosti, večje natančnosti in močnejše prilagodljivosti, njena odvisnost od pomožnih navigacijskih oznak pa postaja čedalje manjša. Metoda proste poti navigacije za določanje položaja in izdelavo zemljevidov v realnem času, kot je SLAM, je nedvomno trend prihodnjega razvoja. Verjamem, da bo v bližnji prihodnosti integracija tehnologij, kot so 5G, AI, računalništvo v oblaku, IoT in inteligentni roboti, prinesla pretresljive spremembe v industriji AGV, navigacijska metoda SLAM z večjo prožnostjo, natančnostjo in prilagodljivostjo pa bo biti tudi bolj prilagodljiv zapletenim in nenehno spreminjajočim se dinamičnim delovnim okoljem. Po skupnem razvoju več disciplin bo v prihodnosti zagotovo več vrhunske navigacijske tehnologije AGV.