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无人搬运车/自动引导车AGV-AGC车辆导航传感器

一、概述

导航传感器技术对AGV/AGV系统运行至关重要。如何正确选择导航传感器与AGV系统要综合考虑1)工作场所光电污染以及场所可能的扩大,变更调整;2)投资成本和维护成本3)可操作性

目前市场上是三种传感器及系统共存的情况,电缆式导航因成本和不易变更原因逐步淘汰,AGV/AGC 惯性传感器.近发展起来,因成本和技术成熟的问题市场占有率不高。

四种主流AGV/AGC导航系统及导航传感器

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AGV或AGC导航用惯性传感器及导航系统

AGV/AGC 惯性传感器(陀螺仪技术),它包含一个恒定航向基准,就像指南针一直指向北方。 因车辆转向,惯性传感器用科里奥利效应来检测角速率,会提供真实的航向角。根据AGV配备的里程计和转向角反馈信号。单片机根据计算会告知车辆指向哪里,按预先规划的航道行驶,确保AGV朝向、位置的在可控范围。

 

AGV/AGC惯性导航系统,因传感器的误差和里程计的累计误差,还需要有一个磁位置传感器来修正。磁位置传感器以单片机为基础,使用霍尔元件来检测安装在地板内的磁钉磁场,且准确度较高,当AGV运行到磁钉上方时,磁位置传感器测试AGV车的X和Y坐标,能给出AGV位置偏差,并更新里程表行程计。

 

磁钉是稀土型,直径10mm,长15mm。安装在地板的开孔里,上面覆盖环氧树脂,保持表面平整顺滑。磁钉之间的距离取决于车辆类型和精确度要求。标准规格是每5-10米,安装一对磁钉。

 

车载惯性传感器导航系统采用惯性传感器来确定AGV行驶方向和位置信息。这对所有环境,特别是磁/地面磁带或者激光靶,不可行或不满足要求的环境,是特别理想的选择。


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红色指针表示车辆实际航向, 绿色指针表示惯性指向基准

 

车载惯性传感器导航的好处:

● 无线,“胶带&无靶”自主

● 惯性传感器无损耗活动件。无昂贵导航易损件

● 减少了周期性替换旋转激光头,约每5年50000元/车的成本

● 可在不平,粗糙地面和斜坡运行

● 无视线障碍遮档反光靶或磁带维修的问题

 

车载惯性传感器导航系统其导航跟踪精度可达30毫米。 车载惯性传感器和校正磁钉路径是免维修的。

不同于旋转型激光导航传感器或地面磁带,惯性传感器和校正磁钉路径可免去昂贵的易损或损坏替换成本。

AGV车载控制器能运行管理导航功能,路径路线和交通控制(交叉路口车辆让行),通信,驱动控制,货物装卸或工作任务调度控制和安全控制功能,允许任何车辆在中央系统控制或无中央系统控制下进行运转。

AGV 和AGC采用车载惯性传感器技术,可以根据用户的需要对路径和车辆类型进行混合。

 

AGV或AGC磁带导航用磁导航传感器及导航系统

 

磁条型磁导向传感器(磁导航传感器)

是一种用于磁道导航式无人驾驶的AGV小车的磁导向传感器(又称磁导航传感器)。传感器安装在无人驾驶的AGV小车上,传感器与导向磁条相距5-30mm,小车在运行过程中,如小车与轨道发生偏移,传感器内置的16位开关会有1位或多位的状态会发生改变,系统会根据传感器开关状态组合代码的不同发出各种指令,使小车能正确地沿着轨道行驶;16位开关均以NPN集电极开路的方式输出,用户可根据需要用某个开关控制工作电流小于100毫安的负载。

源本MGS-H16导向传感器,它采用国外进口高灵敏磁传感器及大规模集成逻辑处理电路制成,具有更好的灵敏度,只要传感器探测面处的磁场高于6GS即可进行偏移量检测;其结构、性能及应用环境与日本进口的SW-1924H类似,可以互换使用,它的价格低于进口产品,具有极高的性价比。

 

磁导航路径

 精确设计和构建AGV路径,将导航磁条放在需要的路径。这非常简单,如果需要改变路径,只需要拉起带子放在新的位置。

磁条AGV系统的优势

l 对带激光控制系统的AGV来说,投资很小,

l 易于安装-表面安装,路径上方空间无绳索,不影响工作,

l 车辆和路径很容易按要求变更,

l 低成本更换,只需要狭窄的通道

l 模块化构件,路径铺设成本低,易于安装

l 运行快捷,无缓冲区,减少库存。

 

运行不需要专业的编程知识,地址码容易修改,每个地址码或路径都可以编程,编辑时可以复制/粘贴。

 

铺设导航磁条路径

 

导航磁条和地址码

安装导航磁条和地址码进行运行控制


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典型路径模式:

单环路

优势:

• 多重 AGV

• 高密度递送

双环路

优势:

• 少量 AGV车

• 减少长距离成本

多环路

优势:

每个AGV车可由多工作站调用

AGV车需呼叫系统或交通管控

适用有限的空间,来来回回不相互影响

 




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注意: 对于高流量和重载AGV车,可采用埋入式磁钉。

 

四种导航传感器及系统的对比


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激光(靶)导航

在固定高度约2m的靶,必须视线清晰

靶尺寸: 150*400mm 靶距离每7-10m,位于路两边

激光导航因测量距离、因车轮编码器延长等误差会加大,(车轮编码器) 正常情况下追踪精度可达到25mm。

激光导航传感器价格高,投资成本大,回收周期长。

户外安装成本高。对工厂内部存在各种阻挡物,光污染多的情况,设计复杂或无法实施。


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车载惯性传感器导航,

标记(磁体)与地面齐平

标记尺寸 8*25mm

标记距离每7m-10m,沿着路径

标记在检查后安装 惯性导航根据距离测量扩大(车轮编码器)一般的追踪精度25mm,导航精度有待进一步优化。


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磁胶带(磁的/光学的)导航

将胶带粘贴在干净地面

站点,分支和动作标记(胶带,RFID标签, 板)粘贴在地面

标记尺寸50*75

标记和胶带按路径变化移动

根据需要,对路径修改,使用新胶带

标记容易受损 追踪精度25mm。

路径变更简单,方便,成本少。

 

车载惯性传感器导航对比激光/靶的主要优势

不会出现因地面不平或裂开产生跳跃或倾斜,造成未中靶引起车辆停止的问题,可以在不同建筑之间的等级变化(如斜坡)和室外正常运行。 不受视线阻碍的影响,并因此引起车辆体质,特别是在高度度过道的储藏区。 在大的空旷区,不需要安装附加的靶固定杆 不受操作员破坏或损坏的影响。

车载惯性传感器导航对比地面胶带的主要优势

不受胶带撕裂/斑点引起车辆停止的影响 零地面维护

不像胶带会磨损,易于损坏,需要每周修补

不存在地面编码标志(RFID标签,胶带,板) 的损坏问题

对导航路径网络无尺寸或复杂性限制

 

磁导向传感器和校正磁钉导航系统优劣势

惯性传感器,借助于安装在地板上(路径)的小磁钉(校正磁钉)组成的磁导航系统,引导车辆运行。AGV导向路径通常每间隔5-10米需要安装一对磁钉(校正磁钉)。安装导向线路径的总价格只是安装导向电缆的一小部分。其价格低了1/10-1/20的成本。和安装了AGV激光传感器及导航系统相比(现在价格已经下降了很多),在地板中安装磁钉的成本也比激光反射器安装花费的成本低,大约1/4-1/8的成本,磁钉易于安装地木地板和不容易安装导航电缆的其它环境中。与激光传感器导航系统相比,车载控制器更简单,价格更低。



但与电缆引导系统相比,惯性传感器磁导航系统的劣势为可能会增加车导航成本,车辆的价格会增加5%-10%,导航准确度也稍低,系统安装时需要更多现场编程。地板中的磁钉可能收集其环境中的磁性粒子,但是在正常情况下,不会引起任何大的问题。

源本AGV传感器

源本是AGV自动搬运车传感器制造商,也是AGV自动搬运车控制系统及周边零部件(磁带、 障碍传感器,站点阅读器,地址码,AGV控制器)的供应商,是AGV自动搬运车设备集成商的.佳选择。

源本正在开发适合所有导向车和引导车系统用车载惯性传感器和AGV控制器。我们将使用标准部件和控制板以及标准软件,做到易于安装和编程,使用方便,.大程度地降低成本。

磁导航传感器主要用于三轮、四轮AGV 自动搬运车。磁导航系统也可以根据用户的需要对路径和车辆类型进行混合一起使用,对特殊狭窄的通道,上下电梯等特殊操作要求,可联系源本技术部。


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