超声波传感器在AGV机器人避障中的原理与应用

在AGV机器人非接触式避障中,传感器技术起着十分重要的作用。其中,超声波传感器是AGV机器人避障、测距常用传感器之一。由于超声波传感器的成本低,实现方法简单,技术成熟,目前成为AGV机器人中常用的传感器。

  每到电商促销季,在各大电商的物流仓,AGV搬运机器人都会十分忙碌。目前,在AGV机器人的搬运大军助力下,可大大缓解快递爆仓几率,也减轻了操作人员的作业强。日前,在广州市黄浦区一家京东物流仓内,一台AGV机器人便借助自带的传感器,将拣货效率提高了5倍。接下来,传感器专家网小编就来为您介绍一下AGV机器人的防撞避障技术及超声波传感器在AGV机器人避障中的应用。

超声波传感器在AGV机器人中的重要应用

电商仓库内的AGV机器人,资料图

  自动引导运输车,即AGV(Automated Guided Vehicle)机器人,是一种以电池为动力,装有非接触导向装置的无人驾驶自动化车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控下,按路径规划和作业要求,使小车较为灵活的行走并停靠到指定地点,完成一系列拣选、装载、搬运等作业。

超声波传感器在AGV机器人中的重要应用

地上的二维码可帮助机器人智能移动

  AGV机器人应用案例:将拣货效率提高5倍

  据了解,该仓库约8000平方米,拥有100个此类机器人。仓库地面遍布二维码,每一个二维码代表一个坐标,8000多平方米的仓库一共有8000多个二维码。这类AGV机器人可根据系统规划路径,将货架搬运至固定的工作站,以供工作人员拣选。

  在工作时,机器人系统会自动规划送货路径,在二维码引导下行驶,同时依靠自带的传感器自动避障,互不干扰。在AGV机器人的帮助下,仓库日均拣货2万单,分拣效率较传统模式提高了5倍左右,仓库的工作人员也从原来的30多人减少至4人。

超声波传感器在AGV机器人中的重要应用

AGV机器人分拣系统,资料图

  AGV防撞避障技术

  智能AGV机器人的一个重要标志就是自主导航,而实现机器人自主导航有个基本要求:避障。避障,是指移动机器人在行走过程中,通过传感器感知到在其规划路线上存在静态或动态障碍物时,按照一定的算法实时更新路径,绕过障碍物,最后达到目标点。

  就避障来说,安全是AGV的首要考虑因素。目前,AGV防撞避障主要分为两类设计:一是接触式设计,可起到防撞保护作用,常用接触类传感器,如压电传感器,机械式开关等安装在车体的底部,检测外围非接触式传感器(红外线,超声波,激光等)探测死角,起到缓冲保护作用;

  二是非接触式设计,起到避障作用,常用非接触类传感器安装在车体稍高正前方和正后方部位,用于车辆前进或者后退时起到避开障碍作用。目前避障使用的传感器多种多样,各有不同的原理和特点,下面我们具体来了解一下超声波传感器在AGV避障中的作用。

超声波传感器在AGV机器人中的重要应用

超声波传感器在AGV避障中的作用,示意图

  AGV防撞避障中的超声波传感器应用

  在AGV机器人非接触式避障中,传感器技术起着十分重要的作用。避障使用的传感器主要有超声传感器、视觉传感器、红外传感器、激光传感器等。

  其中,超声波传感器是AGV机器人避障、测距常用传感器之一。传感器安装在机器人上时距离地面不能太近,太近容易产生干扰信号,而且容易将可以翻越的障碍物当成无法逾越的障碍物。传感器两探头间的距离不能太远也不能太近,太远测量误差过大,太近串扰信号过强。

  超生波传感器检测距离原理,是测出发出超声波至再检测到发出的超声波的时间差,同时根据声速计算出物体的距离。由于超声波在空气中的速度与温湿度有关,在比较精确的测量中,需把温湿度的变化和其它因素考虑进去。

  超声波传感器一般作用距离较短,普通的有效探测距离都在5到10米之间,但是会有一个最小探测盲区,一般在几十毫米。由于超声波传感器的成本低,实现方法简单,技术成熟,目前成为AGV机器人中常用的传感器。

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