近年來，企業對智能物流的關注持續升溫，很多企業開始著手建制智能物流系統，智能物流市場迎來了發展的黃金時代。其中備受矚目的細分市場是智能物流裝備，據統計，我國智能物流裝備市場容量2014年達到496億，2015年達到684億，2016年達到862億元，預計到2018年將達到1360億，年增速超過20%以上。AGV自動導引車(Automatic Guided Vehicle)就是其中頗具代表性的設備。AGV作為聯系和調節離散型物流系統以使其作業連續化的必要的自動化搬運裝卸設備，因其作業的高效性在制造企業內得到了大量應用，應用范圍和技術水平也在迅猛地發展。
AGV作為輪式移動機器人（WMR-Wheeled Mobile Robot）的一個分支，自動導引是其主要的特征，也是企業在AGV選型是需要關注的一大問題。隨著各類技術的發展，AGV的導引技術也不斷提升。20世紀70年代，基本的導引技術是靠感應埋在地下的導線產生的電磁頻率，通過名為“地面控制器”的設備打開或關閉導線中的電磁頻率，從而指引AGV沿著預定的路徑行駛。20世紀80年代末期，無線式導引技術被運用到AGV系統中，例如利用激光和慣性進行導引，這樣提高了AGV系統的靈活性和準確性。當需要修改路徑時，也不必改動地面或中斷生產。這些導引方式的引入，使得導引方式更加多樣化了。
目前，常用的導引方式有：電磁導引、磁帶導引、色帶導引、激光導引、慣性導引、視覺導引、GPS導引、坐標導引等等。多樣的導引方式使企業在選擇AGV產品時往往無從下手。
要選擇正確的導引技術，企業需要先了解各類導引技術的原理及特點。雖然AGV的導引技術多種多樣，但究其本質，可分為“固定路徑導引”和“自由路徑導引”兩大類。“固定路徑導引”方式的AGV只是簡單地沿著固定的物理線路行駛（如電磁導引、磁帶導引、色帶導引等），AGV上的導引傳感器通過測量AGV與理論路徑（電線、磁帶、色帶等）的偏移量控制AGV的運行方向；而“自由路徑導引”的AGV能夠根據導航及路徑規劃信息，自動選擇預設的“邏輯線路”行駛（如激光導航、慣性導航等），通過這種方式AGV導航傳感器得到的是間接信號，如，激光導航通過激光掃描器測出反射板的夾角和距離；慣性導航通過陀螺儀測出角加速度并配合地面標簽位置。目前集中主流的AGV導引技術原理及特點如下：
電磁導引
電磁導引是一種較為傳統的導引方式，通過在AGV的行駛路徑上埋設金屬線，并在金屬線上加載電流產生導引頻率，AGV通過對導引頻率的識別和跟蹤，確定運行路線。電磁導引的優點是導引線隱蔽，不易污染和破損，導引原理簡單而可靠，便于控制通訊，對聲光無干擾，投資成本低；缺點是不易擴展或改變路徑，對于復雜路徑局限性大。
圖1 電磁導引的AGV
磁帶導引
磁帶導引與電磁導引相近，不同之處在于采用了在地面上鋪貼磁帶替代在地面下埋設金屬線，通過磁帶感應信號實現導引。磁帶導引的優點是定位精確，靈活性比較好，改變或擴充路徑較容易，鋪設簡單易行，成本也較低；缺點是易受環路周圍金屬物質的干擾、磁帶易受機械損傷，且AGV智能按磁帶路徑行走，因此在路徑變更時也需要重新鋪設磁帶。
圖2 磁帶導引的AGV
色帶導引
在AGV的行駛路徑涂漆或粘貼色帶，通過AGV自帶的攝像頭采集色帶圖像并進行信號處理實現導引。光學導引的優點是靈活性比較好，路線設置簡單易行；缺點是對色帶的臟污和機械磨損十分敏感，導引可靠性較差，精度較低。
圖3 色帶導引的AGV
激光導引
激光導引是在行駛路徑安裝激光定位標致（有高反光性的激光反射板），激光定位標致通常安裝在運行路徑沿途的墻壁或支柱上。AGV上的激光掃描器發射激光，同時采集通過反射板反射回來的激光并進行信號處理實現定位和確定航向。優點是定位精準，路徑靈活多變，滿足多種現場環境；缺點是對環境光線、地面、設備反光面有要求，且反射板與AGV的激光掃描器之間不能有障礙物，不適合空中有物流影響的場合。
依據同樣的原理，若將激光掃描器更換為紅外發射器、或超聲波發射器，則激光導引式AGV可以變為紅外導引式AGV和超聲波導引式AGV。
圖4 激光導引的AGV
慣性導引
慣性導引是在AGV上安裝陀螺儀，在行駛區域的地面上安裝定位塊，AGV可通過對陀螺儀偏差信號的計算及地面定位塊信號的采集來確定自身的位置和航向。慣性導引的優點是定位準確性高、靈活性強，適用性廣；缺點是成本較高且導引的精度和可靠性與陀螺儀的制造精度及使用壽命密切相關。
視覺導引
AGV上裝有視覺傳感設備（CCD攝像機或視覺傳感器），在車載計算機中設置有AGV預定行駛路徑周圍環境的圖像數據庫。AGV行駛過程中，攝像機動態獲取車輛周圍環境圖像信息并與圖像數據庫進行比較，從而確定當前位置并對下一步行駛做出決策。視覺導引的優點是不需人為設置物理路徑，具有很強的柔性，隨著計算機圖像采集、儲存和處理技術的飛速發展，該種AGV的實用性將越來越強。
圖5 視覺導引的AGV
根據對各類AGV導引技術的分析，可以得到各類AGV導引技術的對比，如下表。
表1 各類AGV導引技術比較
有的企業認為，最先進的導引方式就是最好的。其實不然，不論是老技術還是新技術，都有其優缺點和使用的局限性，單一的導引技術無法覆蓋企業所有的應用需求，企業根據不同的場合，不同的使用需求，需要選擇不同導引技術的產品。例如，在經常有叉車或人員來往的路段上，不宜用磁帶導引；如果AGV的路徑經常變化的話，應考慮使用“自由路徑導引”的技術；有高空物流的生產現場，不宜適用激光導引的方式……企業在選擇時，需要綜合考慮應用需求、環境因素、成本等多方面的因素，因地制宜、靈活運用，才能是投資的效益最大化。
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本文標題：企業如何選擇AGV產品--導引方式篇
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