超声波传感器在AGV机器人避障中的原理与应用
每到电商促销季，在各大电商的物流仓，AGV搬运机器人都会十分忙碌。目前，在AGV机器人的搬运大军助力下，可大大缓解快递爆仓几率，也减轻了操作人员的作业强。日前，在广州市黄浦区一家京东物流仓内，一台AGV机器人便借助自带的传感器，将拣货效率提高了5倍。接下来，传感器专家网小编就来为您介绍一下AGV机器人的防撞避障技术及超声波传感器在AGV机器人避障中的应用。
电商仓库内的AGV机器人，资料图
自动引导运输车，即AGV（Automated Guided Vehicle）机器人，是一种以电池为动力，装有非接触导向装置的无人驾驶自动化车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，使小车较为灵活的行走并停靠到指定地点，完成一系列拣选、装载、搬运等作业。
地上的二维码可帮助机器人智能移动
AGV机器人应用案例：将拣货效率提高5倍
据了解，该仓库约8000平方米，拥有100个此类机器人。仓库地面遍布二维码，每一个二维码代表一个坐标，8000多平方米的仓库一共有8000多个二维码。这类AGV机器人可根据系统规划路径，将货架搬运至固定的工作站，以供工作人员拣选。
在工作时，机器人系统会自动规划送货路径，在二维码引导下行驶，同时依靠自带的传感器自动避障，互不干扰。在AGV机器人的帮助下，仓库日均拣货2万单，分拣效率较传统模式提高了5倍左右，仓库的工作人员也从原来的30多人减少至4人。
AGV机器人分拣系统，资料图
AGV防撞避障技术
智能AGV机器人的一个重要标志就是自主导航，而实现机器人自主导航有个基本要求：避障。避障，是指移动机器人在行走过程中，通过传感器感知到在其规划路线上存在静态或动态障碍物时，按照一定的算法实时更新路径，绕过障碍物，最后达到目标点。
就避障来说，安全是AGV的首要考虑因素。目前，AGV防撞避障主要分为两类设计：一是接触式设计，可起到防撞保护作用，常用接触类传感器，如压电传感器，机械式开关等安装在车体的底部，检测外围非接触式传感器（红外线，超声波，激光等）探测死角，起到缓冲保护作用；
二是非接触式设计，起到避障作用，常用非接触类传感器安装在车体稍高正前方和正后方部位，用于车辆前进或者后退时起到避开障碍作用。目前避障使用的传感器多种多样，各有不同的原理和特点，下面我们具体来了解一下超声波传感器在AGV避障中的作用。
超声波传感器在AGV避障中的作用，示意图
AGV防撞避障中的超声波传感器应用
在AGV机器人非接触式避障中，传感器技术起着十分重要的作用。避障使用的传感器主要有超声传感器、视觉传感器、红外传感器、激光传感器等。
其中，超声波传感器是AGV机器人避障、测距常用传感器之一。传感器安装在机器人上时距离地面不能太近，太近容易产生干扰信号，而且容易将可以翻越的障碍物当成无法逾越的障碍物。传感器两探头间的距离不能太远也不能太近，太远测量误差过大，太近串扰信号过强。
超生波传感器检测距离原理，是测出发出超声波至再检测到发出的超声波的时间差，同时根据声速计算出物体的距离。由于超声波在空气中的速度与温湿度有关，在比较精确的测量中，需把温湿度的变化和其它因素考虑进去。
超声波传感器一般作用距离较短，普通的有效探测距离都在5到10米之间，但是会有一个最小探测盲区，一般在几十毫米。由于超声波传感器的成本低，实现方法简单，技术成熟，目前成为AGV机器人中常用的传感器。
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Mark
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