Metody lokalizacji wózków AGV

165

W ofercie firm oferujących urządzenia transportowe niemal każdego dnia pojawiają się nowe pojazdy autonomiczne. Oprócz kluczowych parametrów użytkowych takich jak udźwig, czas pracy baterii czy sposób załadunku towaru jedną z najważniejszych różnic jest sposób lokalizacji wózków w przestrzeni. Artykuł ma na celu wprowadzenie do najpopularniejszych oraz prognozowanych metod lokalizacji oraz prezentację wad i zalet każdej z nich.

Większość historycznie najstarszych rozwiązań związanych z lokalizacją wózków autonomicznych oparte było o śledzenie linii (ang. linefollower). Aktualnie również wiele firm w swojej ofercie prezentuje wózki wyposażone w czujniki koloru, które „rozpoznają” ścieżkę transportową. Tego typu rozwiązania są stosunkowo niedrogie, a ścieżki transportowe można łatwo modyfikować (wystarczy przemalować linię na posadzce). Do największych minusów zaliczyć należy jednak absolutny brak możliwości omijania przeszkód przez tego typu wózki oraz dużą wrażliwość na zabrudzenie posadzki.

Innym rodzajem wózków śledzących linię są pojazdy AGV poruszające się wzdłuż taśmy magnetycznej zainstalowanej w posadzce. Ta metoda lokalizacji jest odporna na zabrudzenia linii transportowej, jednak modyfikacja trasy jest dużo trudniejsza niż w przypadku klasycznych linefollowerów.

Najwięcej wózków oferowanych na rynku działa na zasadzie laserowego skanowania przestrzeni i dopasowywania do wstępnie zdefiniowanej mapy. Wózki tego typu mogą omijać przeszkody czy wybierać ścieżki alternatywne. Ich trasa nie jest ograniczona do pojedynczych linii wstępnie zdefiniowanych. Minusem tego typu urządzeń jest konieczność stosowania stosunkowo droższych i bardziej wrażliwych na uszkodzenia urządzeń skanujących otoczenie.

Alternatywą dla laserowego skanowania przestrzeni może być wielokamerowa analiza obrazu. Dysponując minimum dwiema skalibrowanymi kamerami można wykorzystać SLAM – symultaniczne lokalizowanie i mapowanie przestrzeni. Uzyskanie dostatecznie precyzyjnego pozycjonowania jest w tym wypadku jednak zależne od wielu czynników takich jak oświetlenie, obecność punktów charakterystycznych (markerów w przestrzeni) itp.

Jedną z najłatwiejszych metod lokalizacji wózków jest obliczanie pozycji na podstawie znajomości aktualnej pozycji oraz mierzonej prędkości ruchu w określonych kierunkach. Metoda ta jest jednak bardzo wrażliwa na wszelkie zakłócenia i nie jest przez to powszechnie stosowana.

Producenci AGV zainspirowani klasyczną nawigacją stworzyli systemy bazujące na analizie lokalizacji punktów charakterystycznych np. poprzez triangulację (najczęściej instalowane są odbłyśniki i pojedynczy skaner na wózku). Metoda ta wymaga jednak wyjątkowo dokładnej i niezmiennej pozycji punktów charakterystycznych co nie zawsze możliwe jest do zapewnienia w warunkach hali produkcyjnej.

Kolejną alternatywę stanowią systemy podobne do GPS (np. MCS). Największą wadą tego typu systemów jest wrażliwość na tłumienie sygnału poprzez obiekty znajdujące się w otoczeniu.

Dla porządku warto wspomnieć o systemach rozwijanych, które mogą stać się naszą codziennością w perspektywie kilku lat. Na uwagę zasługuje z pewnością WiSee, analiza punktów węzłowych czy dGPS.

Decyzja dotycząca sposobu lokalizacji pojazdów AGV może mieć kluczowy wpływ na powodzenie całego projektu. Warto zatem dobrać rozwiązanie dostosowane do dynamiki oraz potrzeb naszej firmy.

Autor: Maciej Gniadek