高精度惯性导航模块助力AGV搬运系统

2020-03-31 00:11:48 2人浏览

摘要:惯导通过测量载体在惯性参考系的加速度,自动进行积分运算,获得载体的瞬时速度和瞬时位置数据,且把它变换到导航坐标系中,从而得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

惯性导航系统(INS,以下简称惯导)是一种不依赖于外部信息、不易受到干扰的自主式导航系统。惯导通过测量载体在惯性参考系的加速度,自动进行积分运算,获得载体的瞬时速度和瞬时位置数据,且把它变换到导航坐标系中,从而得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

 

其优势在于给定了初始条件后,不需要外部参照就可确定当前位置、方向及速度。适用于各种复杂地理环境和外界干扰下的精确定位和定向,且能不断测量位置的变化,精确保持动态姿态基准。

 

随着经济建设对科学技术需要的提高,以及人们对惯性技术了解的不断普及和深入,惯性技术的应用领域已逐步从军用扩展到民用,从导航/制导扩展到稳定/控制,并正在努力开发具有市场竞争力的新技术和新产品。

 

物料的装卸搬运是物流过程中发生频率高,耗用时间长,所需费用大的作业活动。为了降低成本并提高效率,自动搬运技术的实施势在必行,因此受到越来越多的关注。在众多的搬运技术中,因为  AGV(Automatic Guided Vehicle)的优越性,使其成为实现物料自动搬运的好解决方案。

 

AGV也是当今柔性制造系统和自动化仓储系统中物流运输的有效手段,是物流领域中首推的简单有效的自动物料运输方式。因此采用AGV作为此项目的载体配合整个物流系统实现货物的传输和运送。AGV的应用实现了其原料、半成品、成品仓储管理的自动化、智能化、信息化,提高了工作效率,降低了差错率。

 

为降低成本,便于施工,基于性价比考虑,采用地面相隔一定距离预埋磁钉,进行惯性导航控制,增强AGV在复杂环境条件下的抗干扰能力,保证AGV在复杂轨迹行走时有较高的精度定位。

 

AGV主要由车载控制器、伺服驱动系统、惯导系统、安全系统、供电系统、通讯系统和手动维护系统等部分构成。实现了AGV控制器的通用性与模块化,各功能模块性能稳定可靠且分工明确,即保证了AGV整体性能的灵活配置,又便于不同系统功能的扩充与维护。

 

惯导传感器的小误差会随时间累积成大误差,其误差大体上与时间成正比,因此需要不断进行修正。惯导AGV是多传感器数据融合的产物,包括高精度磁导航传感器、陀螺仪传感器、驱动轮码盘传感器,以及RFID传感器等。在工作过程中,我们采用RFID配合AGV车体及时进行纠偏,保证惯导系统的精度及可靠性,从而保证AGV系统按轨迹运行。

 

AGV通过控制台负责与立库管理计算机交换信息,根据所要输送铝箔托盘的信息生成AGV的运行任务,同时解决运行中多AGV之间的避碰问题。AGV控制台在调度管理过程中将AGV系统的状态反馈给仓库的中心控制管理系统。AGV控制台和各AGV之间组成无线局域网。AGV与控制台之间采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点的组合,覆盖AGV运行的区域,使AGV在跨越不同的区域时实现自动漫游,实现无缝连接。

 

AGV调度管理系统采用集中调度管理方式,控制台根据生产管理系统下达的运输任务,AGV的工作状态、运行情况,通过通讯系统将命令和任务传递给被选中的AGV,被选中的AGV根据控制台的命令完成物料托盘的输送。任务完成后,AGV通知控制台任务完成情况,并回到待命位置,等待下一次任务。

 

惯性导航AGV在电子行业的应用,促进了系统的高效性和实用性。电子行业通过AGV输送系统的应用,提高了自动化生产水平,促进了企业的标准化、规范化、信息化的基础建设。

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