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导航系统的六大类及原理

作者:admin  更新时间:2017-09-12
电磁、磁带、激光、视觉、惯性、坐标 6种导航技术.
视觉导航原理:
导航系统的六大类及原理
视觉导航是在AGV的行驶路径上涂刷与地面颜色反差大的油漆或粘贴颜色反差大的色带,在AGV上安装有摄图传感器将不断拍摄的图片与存储图片进行对比,偏移量信号输出给驱动控制系统,控制系统经过计算纠正AGV的行走方向,实现AGV的导航。
视觉导航优点:AGV定位精确,视觉导航灵活性比较好,改变或扩充路径也较容易,路径铺设也相对简单,导引原理同样简单而可靠,便于控制通讯,对声光无干扰,投资成本比激光导航同样低很多,但比磁带导航稍贵。
电磁导航原理:
电磁导航是较为传统的导航方式之一,目前仍被许多系统采用,它是在AGV的行驶路径上埋设金属线,并在金属线上加载导引频率,通过对导引频率的识别来实现AGV的导航。
电磁导航优点:导引线隐蔽,不易污染和破损,导引原理简单而可靠,便于控制通讯,对声光无干扰,投资成本比激光导航低很多;电磁导航缺点:改变或扩充路径较麻烦,导引线铺设相对困难。
激光导航原理:
激光导航是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的反射板,AGV通过发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和方向。AGV的初始位置计算——AGV小车停止不动;激光扫描器至少可测得4条光束,即至少“看到”4块反射板;已知所有反射板的精确位置(X,Y);AGV的连续位置计算——根据运动模型估算小车的当前位置,根据估算的新位置关联反射板,根据关联的反射板修正自身位置,据此修正AGV下一步动作。 
激光导航优点:AGV定位精确,地面无需其它定位设施;行驶路径可灵活改变;
激光导航缺点:由于控制复杂及激光技术昂贵投资成本较高,反射片与AGV激光传感器之间不能有障碍物,不适合空中有物流影响的场合。
坐标导航原理:
GPS坐标是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS坐标测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。GPS坐标的基本定位原理是:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息。
惯性导航原理:
惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。
装置包括:3个自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;3个加速度计用来测量飞行器的3个平移运动的加速度。计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数,实现功能。该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系,根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。
惯性导航系统,是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面,还可以在水下。惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,且把它变换到导航坐标系中,就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。