5 Phương pháp điều hướng AGV phổ biến

AGV – Automatic Guided Vehicle – Xe có dẫn hướng tự động 

AGV được trang bị các thiết bị dẫn hướng điện từ, quang học hoặc các thiết bị khác, xe có thể đi dọc theo đường dẫn được chỉ định trước, có các cảm biến bảo vệ an toàn và tránh trướng ngại vật và các chức năng hoạt động khác.

  AGV được đặc trưng bởi chuyển động có bánh xe. So với đi bộ, bò hoặc các robot di động không có bánh xe khác, AGV có lợi thế về chuyển động nhanh, hiệu quả làm việc cao, cấu trúc đơn giản, khả năng điều khiển mạnh mẽ và an toàn. So với các thiết bị khác thường được sử dụng trong vận chuyển vật liệu, khu vực hoạt động của AGV không cần phải lắp đặt với các thiết bị cố định như đường ray và khung hỗ trợ và không bị giới hạn bởi vị trí, đường và không gian. Do đó AGV thể hiện được sự tự động và linh hoạt trong các hệ thống vận chuyển lưu trữ tự động, hiện thực hóa tự động trong sản xuất hiệu quả, tiết kiệm và linh hoạt.

  Hiện nay, các phương pháp điều hướng AGV được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường là điều hướng điện từ, điều hướng dải từ, điều hướng mã QR, điều hướng bằng laser và điều hướng trực quan (Camera vision ). Vậy chúng được định nghĩa như thế nào và ưu điểm và nhược điểm của chúng là gì? Smart AGV sẽ giúp khách hàng và các nhà phát triển AGV hiểu hơn về các phương pháp dẫn hướng này.

1. Điều hướng điện từ

  Điều hướng điện từ là một phương pháp dẫn hướng truyền thống. Bằng cách chôn dây kim loại dưới sàn xưởng máy, nhà kho sử dụng AGV sau đó hệ thống dây sẽ được cấp dòng điện với tần số thấp và điện áp thấp, từ trường được tạo ra xung quanh dây dẫn. Cảm biến cảm ứng từ trường trên AGV nhận và phân tích theo dõi cường độ của từ trường để điều hướng cho AGV di chuyển

  Ưu điểm của điều hướng điện từ: Dây dẫn bị ẩn, không làm ảnh hưởng đến các hoạt động khác trên bề mặt, ít bị ảnh hưởng và ít hỏng hóc, nguyên tắc hướng dẫn đơn giản và tin cậy, dễ điều khiển giao tiếp và không bị ảnh hưởng bởi nhiễu âm thanh, ánh sáng, chi phí đầu tư thấp.

  Nhược điểm của điều hướng điện từ: Việc thay đổi hoặc mở rộng đường dẫn khó khăn hơn, việc đặt dây dẫn khó khăn hơn.

2. Điều hướng bằng băng từ ( magnetic tape )

  Công nghệ điều hướng băng từ nguyên lý tương tự như điều hướng điện từ. Sự khác biệt là sử dụng băng từ được dán xuống mặt sàn thay vì được chôn dây kim loại dưới mặt đất. Tín hiệu cảm ứng băng từ được sử dụng để dẫn hướng.

  Ưu điểm của điều hướng băng từ: Định vị AGV chính xác, đặt đường di chuyển, thay đổi hoặc mở rộng thi công dễ dàng hơn điều hướng điện từ và chi phí dải từ thấp hơn.

  Nhược điểm của điều hướng băng từ: Băng từ rất dễ bị hỏng và cần được bảo trì thường xuyên. Việc thay đổi đường dẫn đòi hỏi phải dán lại băng từ. AGV chỉ có thể di chuyển theo băng từ đã dán. Nó không thể tránh trướng ngại vật hoặc thay đổi đường đi để thực hiện công việc mới trong các tình huống phát sinh bất ngờ.

  Các phương pháp hướng dẫn tương tự như các nguyên tắc điều hướng băng từ bao gồm điều hướng điểm từ tính và điều hướng vạch màu . Điều hướng điểm từ tính là việc đặt đinh từ tính trên mặt đất, có ưu điểm là che giấu tốt, chống nhiễu mạnh, chống mài mòn và chống lại axit và kiềm, nhược điểm là dễ bị ảnh hưởng bởi các chất sắt từ và dễ thay đổi đường đi. Nói chung chỉ được sử dụng trong thiết bị đầu cuối. Dẫn hướng vạch màu là các băng dính màu được dán hoặc sơn màu trên mặt đất. Cảm biến trên AGV thu nhận dạng tín hiệu qua sự khác biệt giữa sàn nhà và vạch màu từ đó AGV được điều khiển bám theo vạch màu này. Do các băng dính màu dễ bị bám bẩn và hư hỏng, nó có yêu cầu môi trường phải luôn sạch, phương pháp này có độ chính xác định vị thấp, vì vậy ứng dụng cũng rất hạn chế.

3. Điều hướng mã QR

  Nguyên tắc điều hướng mã QR là AGV quét mã QR được in và dán trên mặt đất thông qua camera hoặc cảm biến chuyên dụng và lấy thông tin vị trí hiện tại bằng cách phân tích thông tin được mã hóa trong mã QR đó. Điều hướng mã QR thường được kết hợp với điều hướng quán tính để đạt được vị trí chính xác. Điều hướng quán tính sử dụng các cảm biến đặt trên AGV như encoder, con quay hồi chuyển… để có được vị trí hành động của AGV, các cảm biến này giúp định vị phụ trợ cho cảm biến mã QR.

  Ưu điểm của điều hướng mã QR: Định vị chính xác, nhỏ và linh hoạt, dễ thay đổi đường đi, dễ kiểm soát giao tiếp và không bị nhiễu với âm thanh và ánh sáng.

  Nhược điểm của điều hướng mã QR: Các vị trí dán mã QR cần được bảo trì thường xuyên. Nếu đường di chuyển phức tạp, mã QR cần được thay thế thường xuyên. Cần phải tuân thủ về độ chính xác và tuổi thọ của các mã QR được dán. Ngoài ra, có một số yêu cầu nhất định về độ phẳng của mặt sàn và giá tương đối cao.

4. Điều hướng laser

  Điều hướng laser được chia thành điều hướng phản xạ laser và điều hướng tự nhiên:

  Điều hướng phản xạ laser là cảm biến phản xạ chính xác được cài đặt để quét môi trường xung quanh AGV. Cảm biến quét laser phát ra chùm tia laser khi AGV di chuyển, tia laser phát ra đập vào các tấm gương phản xạ đặt dọc theo được đi của AGV, bộ điều khiển sẽ ghi lại góc khi đầu laser quay gặp gương phản xạ. Bộ điều khiển tính toán tọa độ tuyệt đối của AGV dựa trên đối chiếu các giá trị góc này với vị trí thực tế của nhóm gương phản xạ và thực hiện điều khiển AGV di chuyển chính xác.

  Điều hướng tự nhiên sử dụng cảm biến laser để cảm nhận môi trường xung quanh. Khác với điều hướng bằng laser, không cần phải lắp đặt gương phản xạ để định vị dọc đường đi của AGV. Bộ điều khiển sẽ đo các tín hiệu phản hồi từ đầu phát AGV phát ra đập vào các vật thể xung quang dội lại. Tính toán được khoảng cách từ AGV đến các vật thể và đưa ra quyết định di chuyển chính xác cho AGV. So với điều hướng phản xạ laser, chi phí xây dựng và chu kỳ của điều hướng tự nhiên thấp hơn.

  Ưu điểm của điều hướng laser : Phương pháp điều hướng laser cho phép AGV lập kế hoạch công việc linh hoạt vì đường đi không phải là cố định, định vị chính xác, đường đi của xe rất linh hoạt, xây dựng thuận tiện và có thể thích ứng với nhiều môi trường sử dụng khác nhau.

  Nhược điểm của điều hướng laser: chi phí sản xuất cao và yêu cầu môi trường tương đối cao (ánh sáng bên ngoài, yêu cầu mặt đất, yêu cầu tầm nhìn, v.v.).

5. Điều hướng trực quan ( Vision Navigation )

  Điều hướng trực quan là một phương pháp sử dụng camera thu thập hình ảnh xung khi AGV vận hành. Trên phần cứng yêu cầu cần có một camera và điều kiện môi trường đủ ánh sáng. Phương pháp này sử dụng máy ảnh để chụp môi trường xung quanh AGV để thực hiện ánh xạ tự động, sau đó so sánh thông tin thu được với thông tin đã được mã hóa trên bản đồ để định vị và điều khiển AGV di chuyển.

  Ưu điểm của điều hướng trực quan: chi phí phần cứng thấp hơn và định vị chính xác.

  Nhược điểm của điều hướng trực quan: Thuật toán phức tạp, yêu cầu cao đối với môi trường sử dụng, thời gian xây dựng bản đồ số lớn hơn rất nhiều so với khi số hóa bàn đồ bằng phương pháp điều hướng laser.

Quá giới thiệu về các phương pháp điều hướng trên bạn sẽ thấy rằng mỗi phương pháp đều có ưu và khuyết điểm khác nhau. Vì vậy để lựa chọn được phương pháp nào phù hợp với môi trường sản xuất, nhà máy của bạn thì hãy liên hệ với Smart AGV để được tư vấn miễn phí.