UWB精准定位系统在AGV定位导航上的应用
随着智能制造的发展,工厂智能化已成为必然趋势,无人搬运车AGV,作为自动化运输搬运的重要工具,近年来的应用越来越广泛,而导航导引技术作为AGV的核心技术之一,自动化物流等行业的出现,AGV大规模的发展起来,一般采用电磁轨道来设定路线,作为AGV精确行驶到目标点的位置及航向的过程。
UWB技术成熟及被广泛应用,可采用UWB定位系统实现AGV定位导航功能。UWB具有定位精度高,部署简单,系统性价比高等特点。
一、UWB系统可实现的功能
定位,定位是确定AGV在工作环境中相对于全局坐标的位置及航向,是AGV导航导引的最基本环节。
路径规划,根据AGV掌握环境信息的程度不同,可分为两种类型:一个是基于环境信息已知的全局路径规划,另一个是基于传感器信息的局部路径规划,后者环境是未知或部分未知的,即障碍物的尺寸、形状和位置等信息必须通过传感器获取。
AGV调度 机器人首先要知道“我在哪”也就是定位问题,然后是“我要去哪”这是调度问题,接着是“怎么去”这个是导航问题。
二、UWB进行导航的特点
UWB定位有较高的定位精度达到30cm,在某些应用情况下,可能30cm的精度已经够用了,但是在一般的情况下,30cm的精度还是稍显不足的,所以可以考虑UWB定位和其他定位技术相结合的手段。比如在末端引入了RFID条码、磁钉等方式。在中段定位的时候采用UWB定位和防碰撞的算法,增加AGV行车的灵活性,在末端的时候采用RFID进行精确匹配,达到提高精度的目的。
1、减轻工人劳动强度,合理调配资源,提升工厂及效率。
2、可减少由于人工的不规范操作而造成的货物损坏。
3、系统内在智能控制,让货物摆放更加有序,车间更加整洁。
4、通过在厂房部署多个UWB定位基站,使得厂区都能够得到有效的定位覆盖,定位精度达到30cm。
5、AGV自动送料车上部署定位终端,定位基站通过侦测定位终端的脉冲信号来判断定位终端的位置。
6、定位引擎通过计算定位基站上报的数据最后确定AGV的二维坐标。
7、AGV终端接收来自系统侧的位置坐标指引,按照目的地行进。
8、系统灵活性强,可允许最大限度地更改路径规划。
9、主要应用于机械加工、家电生产等制造业物料搬运领域。
三、系统原理
1、在AGV送料车车头正下方安装RFID阅读器,在运料车上放置托盘、料架、料箱等货物进行运输,AGV送料车上安装UWB定位终端。
2、在物料运送路线上UWB终端和UWB定位基站完成AGV小车的位置信息获取,AGV送料车上放置好物料后控制中心下达指令(送料路线) 到PLC控制器,PLC接收指令后控制送料车启动并按指令开始运送物料。
3、UWB定位系统判断AGV小车已经到达目的地后,位置信息后反馈给PLC控制器(控制系统模块),PLC接收编码数据并处理信息后,控制AGV送料车按送料路线选择站点停靠,AGV小车的RFID阅读器搜索目的标签的信息,并确认物料送到。
4、物料送达站点后AGV送料车可根据指令进行下一站点的物料运送,所有送料指令完成后,送料车按设定路线返回起点。
UWB技术在AGV车上的应用,精度大大的高于WIFI、惯导等手段,又能极大的增加AGV的灵活性,有着广泛的使用前景,UWB定位技术不但在人员定位系统上有着广泛的应用,工业领域也有着极大的前景。