激光导引系统导航路径的规划与调测方法.pptx

AGV激光导引系统导航路径的规划与调测方法一、项目背景一、项目背景介绍介绍AGV是物流系统中集计算机、激光导引、无线通讯、PLC技术等众多前沿科技于一身的物料搬运设备，大量地应用于我厂卷包、封箱、嘴棒车间的物料搬运。其中AGV导航环境最为复杂多变的当属卷包车间，本文以卷包车间AGV导航环境调测方法为案例来进行讲解。卷包车间AGV行驶路径复杂，机组间间距狭窄，导航环境干扰因素多，而且，随着品牌结构调整及生产组织的变化，这些年卷包车间设备布局变换及机型更新非常频繁，所以，必须与之对应重测导航环境才能保证AGV系统的正常运行。AGV激光导引技术具有灵活性高、易扩展的特点，但同时，技术的复杂性也较为明显，对导航环境的修复和重建，是针对AGV上下位系统全方位的调整，可谓是牵一发而动全身，稍有不慎就可能导致系统运行瘫痪。经过多年的探索和实践，物流部总结出了一套较为系统、科学的导航环境调测方法。二、二、AGV激光导航技术激光导航技术简介简介激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV通过发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和方向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。此项技术最大的优点是AGV定位精确；地面无需其他定位设施；行驶路径可灵活多变，能够适合多种现场环境，它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式之一。三、传统调测三、传统调测方法方法凭经验观察AGV导航区域状况、布置安装激光反射板，以一原有反射板为基准丈量新布置反射板的坐标，将丈量出坐标的新反射板加入到反射板数据库中，之后进行路径规划、站台定位调整、车载程序及上位程序更新、投入运行等工作，通过人工修正激光扫描头角度、X坐标、Y坐标、转向偏移量等参数值，来勉强达到定位要求。统导航调测方法存在如下缺陷：统导航调测方法存在如下缺陷：1、激光反射板的坐标靠人为测量误差较大，导致坐标精度不够，影响AGV的导航定位精度；2、激光反射板布置的均匀、合理得到不到定量数据的支撑；3、不能够消除和屏蔽干扰光线和“double”反射板。四、新的导航路径的规划与调测四、新的导航路径的规划与调测方法方法1、AGV在线查看导航环境情况选择一辆AGV，将其牵至需调测导航环境的区域，用232串口线让装有ACC70程序平台的笔记本电脑与ACC70（AGV车载PLC）诊断口相连，在ACC70程序平台上打开诊断窗口。2、激光反射板的布置与安装1）反射板的布置反射板布置的均不均匀、合不合理，关键是要看AGV激光扫描头在路径上的每一个定位点上是否能扫描到至少4块反射板，推荐4-7块反射板，也就是每一个90度扇形区域有一块反射板2）激光反射板的布置注意以下几点要注意：a.反射板尽可能不要对称布置。b.反射板距离AGV的行驶路径应该大于0.5米（在34米是最好的）；c.反射板应该因地制宜地布置，必然有导引效果好的地方和差的地方，在站台对接处应该保证导引质量。d.出现假光线（玻璃，不锈钢等反射物）对导引很不利，因此要尽量避免这样的位置。e.遵循的原则是“反射板太多，导引虽然可靠，但定位精度会受到影响”，这是AGV激光导引的算法决定的，因此不能一味地增加反射板。f.反射板不能布置在振动源上；g.激光导引不适合用于粉尘大的场合。反射板的布置工作“经验性”很强，需要在多次的实践中不断总结和提炼。3）反射板的安装如上所述布置反射板的原则确定反射板安装位置，如下图所示安装反射板时用吊线锤校准垂直度，用钢卷尺取三个以上的点测量平行度。3、反射板X、Y坐标的丈量与添加新反射板丈量坐标新布置、安装激光反射板后，根据在线查看结果找到离新反射板较近的坐标较准的原有反射板，以它为基准，用皮尺或钢卷尺丈量出新反射板相对于基准反射板的X和Y坐标，依此类推，丈量出所有新反射板的坐标。添加新反射板打开LAYOUT路径系统程序里在设备对应位置加入新激光反射板。4、自动测量反射板坐标在笔记本串口与激光扫描头插头之间，用导航测量线连接起二者间的通讯，开始自动测量反射板坐标，手动牵引车辆移动以每60cm为间距依次进行测量，确定出一系列测量点。5、测量后导航环境的计算与优化1）导航计算自动测量完毕，要逐一检查测量点，人工剔除偏差大的原有反射板上的光线，除保留新反射光线外，至少有5根以上精度在1.0mrad以下的老反射板光线。粗算 打开路径程序LAYOUT，如下图所示打开粗算菜单，进行5分钟的粗算二次粗算 打开路径程序LAYOUT，如下图所示打开二次粗算菜单，进行5分钟的二次粗算精算 打开路径程序LAYOUT，如下图所示打开精算菜单，进行5分钟的精算2）导航环境优化自动计算完毕后，在系统中锁定（FIXED）反射板坐标，根据先前在线查看的结果将坐标偏差大的老反射板放开，逐一放开测量点光线，重新连接反射板，重新计算校准这些老反射板的坐标，将程序传入调测车辆，在线查看导航情况，反射墙（RefWalls）来消除DOBULE板，FALSE板用专门阻挡错误光线的lgnFalse来隔离解决，直到反射板情况如下图所示时达到要求。6、AGV路径规划以整改导航区域附近平行路径为基准，测量间距，初步规划路径，程序传入调测车辆后现场修改，直到顺利通过机组，而后再进行通讯点的关联及计算交通管理。7、AGV装卸货站台点定义如下图所示定义装卸货站台NODE点，完成站台点的功能配置8、装卸货站台校对与定位坐标精确修正将调测车辆打本地去整改导航区域的机组站台，如下图所示进行初步定位、画地脚标记、打站台地脚。站台固定后，用调测车辆打本地逐一对机组站台，并测量超前或滞后的数值。打开路径程序LAYOUT，如下图所示修改坐标，以达到精确定位的目的。站台200mm0AGV车身AGV行驶方向AGV载货台前端站台护栏9、上位程序、AGV程序更新更新C7站台转换表，导出*.BIN文件，将该文件拷贝到上位机C盘BASE7下，冷启NT7K，更新图形监控Cway，将整改完的程序传入所有AGV的ACC70。10、运行观察所有车辆投入运行，观察车辆在整改完成的导航区域的装卸货、导航定位情况。四、总结四、总结通过运行效果验证，应用我部所归纳总结的AGV激光导航环境调测方法，AGV小车定位精度高，运行状态稳定，在AGV导航环境调测方面具有较好的借鉴和推广价值。谢谢大家！