牵引式拖沓机改造，空中导线导引，带有车兜——这是1953年天下上第一辆AGV的雏形。
在工业自动化的主流趋势下，AGV行业迎来了迅猛的发展，现已广泛在工厂搬运、仓储物流、医疗东西运输、自动停车等场景里。
经由60多年的发展，最初用导线导航的AGV基本已被淘汰，并进化出多种办法导航。

本文将先容十种主流的AGV导航办法。
并对未来导航的主流发展方向进行大略的磋商。

1.磁钉导航

磁钉导航须要磁条传感器来定位AGV相对付路径的旁边偏差，磁钉导航与磁条导航的差异便是磁条是连续铺设的，磁钉额离散铺设的。

如果须要在完备利用磁钉导航，则须要铺设大量磁钉，磁钉导引在码头AGV上运用较多。

优点：本钱低，技能成熟；暗藏性好，较磁带导航都雅；抗滋扰性强，耐磨损，抗酸碱。

缺陷：AGV路径易受铁磁物质影响，变动路径施工量大，磁钉的施工会对地面产生一定影响。

2. 电磁导航

电磁导引是比较传统的导引办法，实现形式是在自动导引车的行驶路径上埋设金属线，并在金属线上加载低频、低压电流，产生磁场，通过车载电磁传感器通过对导引磁场强弱的识别和跟踪实现导航，通过读取预先埋设的RFID卡来完全指界说务。

电磁导引在路线较为大略，须要24小时连续作业的生产制造（如汽车制造）有比较广泛的运用。

优点：引线暗藏，不易污染和破损，导引事理大略而可靠，便于掌握和通讯，对声光无滋扰，制造本钱较低。

缺陷：路径难以变动扩展，对繁芜路径的局限性大，对RFID硬件哀求较高。

3.磁带导航

磁带导引与电磁导引事理较为附近，也是在自动导引车的行驶路径上铺设磁带，通过车载电磁传感器对磁场旗子暗记的识别来实现导引办法。

磁条导引适用于地面嵌入型、轻载牵引的状态办法，可用于非金属地面、非消磁的室底细况，能够稳定持久作业。

优点：灵巧性比较好，改变或扩充路径较随意马虎，磁条铺设大略易行。

缺陷：导航办法会受环路通过的金属等硬物的机器损伤，对导航有一定的影响。

4.激光导航

激光导航一样平常就指基于反射板定位的激光导航，详细事理是在AGV 行驶路径的周围安装位置精确的反射板，激光扫描器会安装在 AGV 车体上。

激光扫描器随 AGV 的行走, 发出激光束，发出的激光束被沿 AGV 行驶路径铺设的多组反射板直接反射回来，触发掌握器记录旋转激秃顶碰着反射板时的角度。
掌握器根据这些角度值与实际的这组反光板的位置相匹配，打算出 AGV 的绝对坐标，基于这个事理就可以实现非常精确的激光导引。

优点：AGV定位精确；地面无需其他定位举动步伐；行驶路径可灵巧多变，能够适宜多种现场环境，是目前国外许多AGV生产厂家优先采取的前辈导航办法。

缺陷：制造本钱高，对环境哀求较相对苛刻（外界光芒，地面哀求，能见度哀求等）

5.二维码导航

二维码导引，坐标的标志通过地面上的二维码实现。
二维码导引与磁钉导引较为相似，只是坐标标志物不同。

二维码导航的事理是自动导引小车通过摄像头扫描地面QR二维码，通过解析二维码信息获取当前的位置信息。
二维码导航常日与惯性导航相结合，实现精准定位。

二维码导航目前在市场上十分火热，紧张缘故原由是亚马逊高价收购了KIVA二维码导航机器人，其类似棋盘的事情模式令人印象深刻，海内的电商，智能仓库纷纭采取二维码导航机器人。
二维码导引的移动机器人的单机本钱较低，但是在项目现场须要铺设大量二维码，且二维码易磨损，掩护本钱较高。

优点：灵巧性比较好，改变或扩充路径较随意马虎，磁条铺设大略易行。

缺陷：导航办法会受环路通过的金属等硬物的机器损伤，对导航有一定的影响

6. 光学色带导航

色带导引是在自动导引车的形式路径上设置光学标志（粘贴色带或涂漆），通过车载的光学传感器采集图像旗子暗记识别来实现导引的方法。
光学导引与磁带导引较为类似，紧张的优点是路面铺设较为随意马虎，拓展与变动路径相对磁带导引随意马虎，本钱低。
缺陷是色带较为随意马虎受到污染和破环，对环境的哀求高，导引的可靠性受制于地面条件，停滞定位精度较低。

色带导引适宜在事情环境清洁，地面平整性好，AGV定位精度哀求不高的场合。

优点：灵巧性比较好，地面路线设置大略易行。

缺陷：对色带的污染和机器磨损十分敏感，对环境哀求过高，导航可靠性较差，且很难实现精确定位。

7. 惯性导航

惯性导航是利用移动机器人内部传感器，获取位姿。
紧张有利用光电编码器，陀螺仪，或者两者同时利用。

移动机器人的车轮上装有光电编码器，移动机器人在运动的过程中，利用编码器的脉冲旗子暗记进行粗略的航位推算，确定移动机器人的位姿。
利用陀螺仪可以获取移动机器人的三轴角速率和加速度，通过积分运算获取位姿信息，两种航位推算可以进行领悟。
一样平常情形下，惯性导航会作为其他导航办法的赞助定位。

优点：技能前辈，定位准确性高，灵巧性强，便于组合和兼容，适用领域广，已被国外的许多AGV生产厂家采取。

缺陷：制造本钱较高，导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及利用寿命密切干系。

8. GPS导航

GPS（Global Positioning System）导航是通过GPS传感器获取位置和航向信息来实现导航的方法。
GPS导航的导航精度较低，位置偏差在10米旁边。

GPS导航紧张运用在汽车、船舶、手机等定位，在精度哀求较高的室内AGV定位上利用较少。

优点：常日用于室外远间隔的跟踪和制导，其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量，以及掌握工具周围环境等成分。

缺陷：地面举动步伐的制造本钱过高，一样平常用户无法接管。

9. 视觉导航

通过自动导引车车载视觉传感器获取运行区域周的图像信息来实现导航的方法。
硬件上须要下视摄像头，补光灯和遮光罩等来支持该种导航办法的实现，可利用丰富的地面纹理信息，并基于相位干系法打算两图间的位移和旋转，再通过积分来获取当前位置。

该办法通过移动机器人在移动过程中摄像头拍摄地面纹理进行自动建图，再将在运行过程中获取的地面纹理信息，与自建舆图中的纹理图像进行配准比拟，以此估计移动机器人当前位姿，实现移动机器人的定位。

视觉导航AGV目前在市场上的运用较少，视觉纹理导航的优点是硬件本钱较低，定位精确。
缺陷是运行的地面须要有纹理信息，当运行园地面积较大，绘制导航舆图的韶光比较激光导航长。

优点：图象识别技能与激光导航技能相结合将会为自动化工程供应意想不到的可能，如导航的精确性和可靠性，行驶的安全性，智能化的影象识别等都将更加完美。

缺陷：技能成熟度不足目前较难实现商业运用。

10.复合导航

复合导航指运用两种或两种以上导引（或导航）办法实现自动导引车运行的方法。
如二维码导航与惯性导航的组合，利用惯性导航短间隔定位精度高的特性，将两个二维码之间的导航盲区利用惯性导航。
激光导航与磁钉导航组合运用，在定位精度哀求较高的站台位置利用磁钉导航，增加AGV定位的稳定性。
复合导航是为了使AGV适应各种利用场景常见的导航办法，也将越来越广泛运用在各种AGV上。

优点：导航精度高，效果好。

缺陷：本钱较高，设计安装难度较高。

未来导航的主流发展方向

比较于其它导航办法，视觉导航办法上风明显，有望成为未来导航主流发展方向，其上风紧张表示于以下三个方面：

（1）低本钱：视觉导航的低本钱紧张表示于传感器的低本钱和运维的低本钱。
天下顶级品牌的工业级单目相机加镜头仅3000元，普通的商用相机售价百元旁边，比较较于激光导航动辄万元的激光传感器本钱较低。
此外，未来机器人在自然环境下的视觉导航技能无需在环境中利用任何标记物，降落了客户现场的运维本钱。
综合以上两点，客户购买AGV设备的投资回报韶光会大幅缩短。

（2）无需改造现场环境：未来机器人的核心是在自然环境中的视觉定位导航技能，无需对客户现场进行任何改变、无需磁线、磁钉、激光反射板等人工标记，仅通过视觉自然特色即可实现高效的定位导航。
降落项目履行难度、减少履行韶光。

（3）高性能：从事理上讲，视觉捕获二维图像信息，图像中不仅包含轮廓信息，还包含颜色信息。
个中，颜色信息是不能通过其他传感器得到的。
而颜色信息对付移动机器人自主定位、掌握、避撞纠偏都非常有代价。
通过丰富的视觉信息，未来机器人的AGV产品及改装方案可以实现高效（直线速率2m/s，过弯速率1.5m/s（过弯一直车））、高精度（位置偏差<1cm）、高稳定性（失落误率<0.1%）的自主导航。

当然纯视觉导航也有缺点，紧张是纯视觉导航技能目前成熟度一样平常，商业化运用较为困难。
目前更好的办法是多导航办法结合利用。