AGV 主流导航方式解析与选型思考

AGV 也就是自动导引运输车，依靠车载导引装置完成路径行驶，同时具备安全防护和物料移载能力，如今已经广泛应用在各类工厂和仓储车间的物料转运工作当中。对比其他移动机器人，轮式结构的 AGV 行动响应快，整体构造简单，日常管控难度不高，安全性也比较可靠。和传统输送设备不一样，大部分 AGV 不用大规模铺设轨道、支架这类固定基础设施，受场地条件约束更小，在自动化物流体系里面，能够很好发挥自动化柔性优势，落地无人化物料转运作业。上海鉴龙在多个自动化物流项目落地过程中，经常碰到客户纠结导航方案的情况，不同导航方式没有绝对的好坏，更多要看现场工况匹配程度。

磁条导航属于发展时间很久、技术沉淀充分的一类方案，设备依靠采集地面磁条产生的磁场信号，测算自身和预设行驶路径之间的位置偏差，以此完成行进控制。这套方案测量重复精度表现稳定，不容易受车间光线变化干扰，传感部分运行可靠。磁条铺设完成之后维护工作量不大，使用寿命较长，调整路径的施工操作相对简便。如果选择预埋式磁钉方案，地面表面不会外露器件，隐蔽效果好，耐油污、耐酸碱磨损，室内户外场景都可以适配。但它同样存在现实短板，需要配套装置生成电磁信号，站点定位还得依靠额外传感器配合。后期想要改动原有行驶线路，就要开展二次施工，相比激光类方案，改线会带来额外的时间与成本开销，预埋磁钉还需要对地面开槽回填，对现场施工工艺有一定要求。原理相近还有色带导引，依靠光学传感器识别地面粘贴或者喷涂的色带，不过色带容易被污渍覆盖、出现物理破损，定位精度有限，实际落地场景并不多。

二维码导航会在地面按一定排布方式粘贴二维码标签，AGV 底部的扫描设备在行进途中读取标签内部存储的位置、轨迹信息，实现定位跟踪。整套方案整体成本可控，技术经过大量项目验证，很多车间都在使用。但不少人会混淆它和磁钉导航的条件，二维码导航并不依赖磁场，地面如果出现粉尘、物料碎屑遮盖二维码，就会直接影响扫码识别效果。地面标签随着车辆碾压会逐步磨损，需要定期更换维护。如果后期要修改或者新增行驶路线，就要重新布设二维码标签，现场施工工作量不可忽视，地面平整度也会对扫码识别造成一定影响。

激光导航现在已经成为行业应用比较多的主流方案，它又可以细分为反光板激光导航和激光自然导航两种模式。反光板导航依靠 AGV 发射激光束，采集周边反光板回传的信号，通过三角运算解算设备当前位置与朝向，以此完成导航定位。自然导航也就是常说的激光 SLAM，不用额外安装反光板，直接把车间墙面、固定设备、立柱这些原有环境物体当做定位特征，前期建图之后就可以运行，能够省下反光板采购与安装的工期开销。激光导航普遍定位精度表现出色，地面不需要布置标记物，行驶路径修改灵活，可以适配多种多样的车间工况。不过这套方案整机硬件投入偏高，运行环境也存在约束，强光直射、现场大量遮挡物，都会干扰激光传感器工作，反光板版本还要考虑反光板本身的安装成本。

测距导航依靠二维激光扫描仪采集周边环境测量数据，结合内置导航算法完成定位导航。该模式可以实现较远的测距范围，支持多传感器同步采集，测量响应速度快。但它也存在明显局限，设备最小检测距离存在下限，红外测距类型容易被环境条件干扰，针对透明、近似黑体的物体检测效果不理想。现场遮挡物较多时运行稳定性下降，部分工况还需要布置接收天线，整体造价会随之上升。

实际做项目选型的时候，很少有某一种导航可以完美适配全部工况，每一类导航方案都存在自身的优势与局限。工厂需要结合自身场地地面条件、改线频率、预算区间、现场环境干扰因素综合权衡，不能单纯追求技术噱头，优先匹配自己真实的生产需求，才能选出性价比合适的 AGV 导航方案。








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