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北醒激光雷達(dá)應(yīng)用于AGV避障的兩種方法介紹

牽手一起夢(mèng) ? 來(lái)源:新戰(zhàn)略機(jī)器人網(wǎng) ? 作者:admin ? 2020-03-30 14:09 ? 次閱讀
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2019年倉(cāng)儲(chǔ)AGV(Automated Guided Vehicle,簡(jiǎn)稱(chēng)AGV)企業(yè)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)是從“貨架到人”到“貨箱到人”,2020年受全國(guó)疫情影響,又催生企業(yè)開(kāi)發(fā)出醫(yī)用物流AGV等新興應(yīng)用領(lǐng)域。不過(guò),AGV行業(yè)如何變化和升級(jí),都離不開(kāi)“避障”這一門(mén)小而精的課題。

圖1 倉(cāng)儲(chǔ)AGV圖片

01、激光雷達(dá)在AGV應(yīng)用的避障方法

市場(chǎng)上關(guān)于AGV避障的方法多種多樣,各有優(yōu)劣。本文主要介紹北醒激光雷達(dá)應(yīng)用于AGV避障的兩種主要方法:?jiǎn)吸c(diǎn)定向避障和固態(tài)3D面陣定向避障兩種。

醒激光雷達(dá)應(yīng)用于AGV避障的兩種方法介紹

單點(diǎn)定向避障

北醒TF系列單點(diǎn)激光雷達(dá)避障模塊是基于ToF(Time of Flight時(shí)間飛行原理)的激光測(cè)距技術(shù),用于0.1m-12m近距離的障礙物探測(cè)與避障功能。原理和使用方法都比較簡(jiǎn)單,雷達(dá)輸出最近障礙物的距離值,從而指導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行剎車(chē)或減速的指令,是移動(dòng)機(jī)器人/AGV近距離低矮障礙物探測(cè)的低成本首選可靠方案。

主要特點(diǎn)如下

測(cè)量精度高,感知穩(wěn)定

視場(chǎng)角小,準(zhǔn)直度好,避免誤觸發(fā)

100-1000Hz數(shù)據(jù)刷新率,靈敏避障

多通訊接口可選,即插即用

耗電量極低,重量輕,易集成

不產(chǎn)生回波干擾、地面不平等誤報(bào)現(xiàn)象

圖2 單點(diǎn)定向避障激光雷達(dá)示意圖

圖3 上位機(jī)測(cè)距顯示圖(圓圈處有障礙物)

固態(tài)3D面陣定向避障

北醒CE30 3D面陣固態(tài)激光雷達(dá)也是一種定向避障方式,不同于單線及多線掃描避障方式。我們熟知的單線和多線旋轉(zhuǎn)雷達(dá)均安裝于AGV頂端,實(shí)現(xiàn)360°或特定角度避障,而CE30通過(guò)發(fā)射一束橢圓錐形光束,探測(cè)出固定視線范圍內(nèi)的障礙物信息,是低矮水平面且固定路徑導(dǎo)航AGV避障的首選低成本方案。

主要特點(diǎn)如下

1°角分辨率高,精確識(shí)別障礙物位置

自定義避障模式和二次開(kāi)發(fā)避障模式可選

20Hz初始探測(cè)頻率,避障響應(yīng)更快

小體積,自帶安裝孔,可直接嵌入機(jī)器

內(nèi)部無(wú)旋轉(zhuǎn)部件,結(jié)構(gòu)可靠穩(wěn)定性一致

不產(chǎn)生回波干擾、地面不平等誤報(bào)現(xiàn)象

圖4 3D面陣定向避障激光雷達(dá)示意圖

圖5 自定義避障模式示意圖(圖中矩形區(qū)域)

自定義避障模式是專(zhuān)門(mén)為AGV避障應(yīng)用開(kāi)發(fā)的模式。如圖5所示,該模式下,CE30 將會(huì)為AGV篩選出最關(guān)鍵的避障目標(biāo),也就是警戒區(qū)內(nèi)目標(biāo)A,將此目標(biāo)的距離信息提供給AGV??筛鶕?jù)客戶(hù)需求定制避障區(qū)域。

圖6 二次開(kāi)發(fā)避障模式(實(shí)際場(chǎng)景圖(上)和雷達(dá)拍攝的深度圖(中)及點(diǎn)云圖(下)對(duì)比)

二次開(kāi)發(fā)避障模式是為AGV提供障礙物的點(diǎn)云圖,以此“描繪”出障礙物的大致輪廓。在預(yù)設(shè)情況下,CE30會(huì)輸出一幅深度圖和與之對(duì)應(yīng)的每一個(gè)像素信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)。深度圖中每個(gè)像素的深度值表示該像素對(duì)應(yīng)探測(cè)點(diǎn)到雷達(dá)前表面的投影距離。如圖6所示,分別展示了普通灰度相機(jī)拍攝的實(shí)際場(chǎng)景圖(上)、 同一位置 CE30拍攝的深度圖(中)和根據(jù)深度數(shù)據(jù)繪制的點(diǎn)云圖(下,從略高于 CE30位置觀察)。

02、激光雷達(dá)在AGV及倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)用案例

倉(cāng)儲(chǔ)AGV避障

將一個(gè)CE30激光雷達(dá)安裝在倉(cāng)儲(chǔ)AGV的正前方,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)前方障礙物,控制AGV減速或剎車(chē),輔助其快速存取貨、智能搬運(yùn)等功能。

方案優(yōu)勢(shì):支持多機(jī)協(xié)作,可抗倉(cāng)庫(kù)中環(huán)境光的干擾,結(jié)構(gòu)不易損壞,可靠穩(wěn)定。

倉(cāng)儲(chǔ)叉車(chē)避障

將TFmini-Plus安裝在叉車(chē)叉腳正前方,識(shí)別前方障礙物距離信息反饋給叉車(chē),叉車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行處理后,進(jìn)行防撞或輔助定位托盤(pán)位置。

方案優(yōu)勢(shì):工控行業(yè)深耕時(shí)間長(zhǎng),針對(duì)客戶(hù)非標(biāo)定制,匹配度高,在低成本避障方向,性?xún)r(jià)比高。

立體倉(cāng)庫(kù)避障

將兩個(gè)TFmini Plus分別安裝在智能穿梭車(chē)的前后方,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)前后方障礙物及距離信息,控制小車(chē)減速或急停,從而實(shí)現(xiàn)存取貨、搬運(yùn)、避障等功能。

方案優(yōu)勢(shì):可直接安裝在小車(chē)上,安裝便捷,快速調(diào)試,性?xún)r(jià)比高,避障精準(zhǔn)。

責(zé)任編輯:gt

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