Các cách điều hướng xe tự hành AGV

Xe tự hành AGV khi sử dụng cần có dẫn hướng để AGV đi đúng đường. Cách điều hướng xe tự hành AGV đầu tiên là sử dụng dây dẫn gắn trên sàn nhà. Dần dần, với sự phát triển nhanh chóng về công nghệ, đã có nhiều cách điều hướng ra đời. Mỗi cách điều hướng xe tự hành đều có những ưu nhược điểm riêng. Cùng VCC tìm hiểu nhé!

Điều hướng xe tự hành AGV bằng điện từ, điểm từ

Đây là cách điều hướng cơ bản nhất và ra đời sớm nhất. Bằng cách sử dụng RFID nhúng vào dây kim loại, sau đó gắn chìm dưới sàn nhà. AGV sẽ dò theo tín hiệu của dây dẫn để di chuyển.

|>> Bạn có thể xem thêm lịch sử phát triển xe tự hành và các thông tin cơ bản liên quan, để hiểu rõ hơn về xe tự hành AGV

Với bộ thu phát tần số, AGV nhận dạng từ trường phát ra từ dòng điện tần số thấp truyền trong dây dẫn. Từ trường được tạo ra sẽ truyền tới thiết bị cảm biến điện từ trên thân xe AGV. Thẻ RFID được nhúng sẵn sẽ điều hướng AGV đi theo lộ trình. AGV đọc thẻ và nhận dạng theo độ mạnh hay yếu của tín hiệu để di chuyển. 

Ưu điểm của điều hướng điện từ

Hầu hết khi bắt đầu tìm hiểu về xe tự hành AGV, các bạn sẽ thấy hình ảnh AGV di chuyển theo đường vẽ trên sàn nhà. Bạn có nghĩ tới việc con người đi qua lại, dường dẫn có thể hư hại không?

Chắc chắn là có. Chưa kể nhiều người không thích các đường kẻ như vậy. Thì lựa chọn dẫn hướng bằng điện từ là lựa chọn phù hợp. Dây dẫn kim loại được gắn chìm dưới sàn nhà (sâu khoảng 2cm). Không bị hư hại, không xuất hiện trong tầm mắt, không lo bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ngoại quan. Lộ trình di chuyển dễ dàng, thời gian hoạt động 24/7 cũng là 1 ưu điểm của phương pháp này. Một phương pháp đơn giản, chi phí thấp và đáng tin cậy. 

Tuy nhiên, không có gì là hoàn hảo cả. Phương pháp này chỉ phù hợp với nhu cầu cố định quy mô sản xuất đủ lâu để hoàn vốn và có lãi. Vì nhược điểm của phương pháp điều hướng AGV này là khó thay đổi và mở rộng không gian đường dẫn. Nó cũng không phù hợp để làm việc trong xưởng sản xuất có nhiều nguyên liệu gây ảnh hưởng cản ứng điện từ như kim loại.

Điều hướng điểm từ

Các điểm từ được đặt cách nhau 250-500 mm giống như 1 đường nét đứt, chờ AGV nối lại. AGV sẽ di chuyển từ điểm này sang điểm khác bằng các cảm biến. Đương nhiên, nó sẽ kết hợp cùng với nhiều cảm biến khác để có thể di chuyển chuẩn xác. Bộ mã hóa, bộ đếm, con quay hồi chuyển,… tất cả các cảm biến giúp AGV hiệu chỉnh để chống di chuyển sai lệch với các góc lái. 

– Ưu điểm: Dễ lắp đặt, độ chính xác cao (+- 2mm), không bị hư hại do các yếu tố ngoại quan như điện từ. 

– Nhược điểm: Lắp đặt lâu và di chuyển phức tạp hơn.

Điều hướng xe tự hành AGV bằng dải từ

Đây chính là cách điều hướng mà mọi người thấy bằng mắt thường. Dải từ được dán trên sàn nhà, được AGV nhận dạng tín hiệu để di chuyển theo đúng hướng.

Các phương pháp tương tự dải từ là điều hướng bằng dải băng màu. AGV được gắn cảm biến quang học để nhận dạng hình ảnh tìm ra đường dẫn. Tuy nhiên, loại dẫn hướng này giống như sơn kẻ vạch trên sàn nhà. Dễ nhiễm bẩn và bị hư hại bởi các yếu tố ngoại quan. Độ chính xác định vị cũng không được cao nên ít được ứng dụng.

Ưu điểm điều hướng dải từ

– AGV định vị chính xác vị trí, di chuyển theo đúng đường dẫn.

– Dễ dàng thay đổi hoặc mở rộng đường đi của AGV bằng cách bóc đường dẫn dán lại. 

– Chi phí cho dải từ khá thấp mà đạt hiệu quả cao.

– Không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng, bụi bẩn. 

Nhược điểm của điều hướng AGV bằng dải từ

– Băng từ dán trên mặt sàn nên dễ bị hỏng, cần bảo trì thường xuyên, thay mới.

– Xe tự hành AGV chỉ có thể di chuyển cố định theo băng từ, gặp vật cản không né tránh mà chỉ dừng lại chờ vật cản đi qua.

– AGV hoạt động cố định tuyến đường, không linh hoạt trong việc thay đổi đường đi trong bảng điều khiển.

– Muốn AGV di chuyển tới nhiều vị trí thì cần nhiều đường dẫn băng từ, gây ra sự phức tạp khi quản lý đường đi.

Điều hướng AGV bằng mã QR

Nguyên tắc điều hướng AGV bằng mã QR là AGV sử dụng camera hoặc cảm biến để quét mã QR được dán trên mặt đất. Thông tin từ QR code sẽ cho AGV biết nó đang ở đâu. Để AGV di chuyển chính xác, người ta thường kết hợp mã QR code với điều hướng quán tính. AGV định vị bằng QR code, sau đó nhờ các cảm biến gắn trên xe tự hành như con quay hồi chuyển, encoder… để di chuyển cân bằng, chuyển hướng…

– Ưu điểm: Dễ thiết lập đường đi cho AGV cũng như thay đổi bản đồ khi thay đổi vị trí, quy mô sản xuất. Mã QR không bị ảnh hưởng bới các yếu tố ngoại quan như ánh sáng, các chất gây nhiễu từ. Định vị chính xác AGV với mã dán nhỏ trên sàn nhà. 

– Nhược điểm: Mã QR cần được kiểm tra và thay thế thường xuyên để đảm bảo tính chính xác. Nhất là với các công ty sử dụng AGV có đường đi phức tạp. Vị trí dán mã QR cũng có yêu cầu về độ phẳng mặt sàn. Chi phí cho loại dẫn hướng này khá cao. 

Điều hướng xe tự hành AGV bằng phản xạ laser

Điều hướng phản xạ laser sử dụng các tấm gương phản xạ lắp đặt trên đường chạy của xe AGV. AGV sẽ phát ra chùm tia laser khi di chuyển. Các tia laser được các tấm gương phản xạ trở lại AGV. Dựa vào các tấm gương phản xạ, AGV xác định được vị trí cần tránh để di chuyển đúng hướng. 

 

Bộ phản xạ được gắn tại các vị trí cố định như cột, tường, giá kệ… Gắn ở độ cao khoảng 60cm để dễ dàng nhận tín hiệu từ thiết bị điều hướng gắn trên AGV. Khoảng cách tối đa dể bộ phản xạ nhận được tín hiệu là 30m. Phù hợp với môi trường vận chuyển hàng hóa phức tạp, mang lại hiệu quả cao. 

Ưu điểm của điều hướng bằng phản xạ laser

– Định vị AGV với độ chính xác cao với các thuật toán phức tạp. (độ lệch khoảng 5mm)

– Đường đi linh hoạt để tới đích, không cố định như băng từ hay dải từ.

– Có thể thích ứng với nhiều môi trường sử dụng khác nhau, chỉ cần lắp đặt gương phản xạ quanh khu vực làm việc.

– Tốc độ di chuyển tối đa lên tới 2m/s

– Tiết kiệm chi phí khi thay đổi không gian sản xuất.

– Không mất phí bảo hành, chỉ cần giữ cho gương phản xạ sạch sẽ. 

Nhược điểm của điều hướng AGV bằng phản xạ laser

– Chi phí đầu tư tương đối cao, yêu cầu môi trường hoạt động đầy đủ ánh sáng, vị trí lắp đặt gương phản xạ, tầm nhìn…

– Cần chuyên môn kỹ thuật khi muốn thay đổi đường đi của AGV.

Xe tự hành AGV với điều hướng tự nhiên

Đây là dạng điều hướng theo phương pháp tự nhiên mà không cần cài đặt phần cứng như dây, băng, gương phản xạ. Điều hướng tự nhiên sử dụng bản đồ đã đăng ký của không gian vận hành. Bằng cách sử dụng camera hoặc quét laser để xác định các vị trí cố định như tường, cột, giá để đồ. Sau đó AGV tự định vị vị trí của chúng để xác định hướng di chuyển.

So với các cách điều hướng trên, loại điều hướng tự nhiên rất linh hoạt, không yêu cầu cơ sở hạ tầng cụ thể, nhưng ứng dụng tốt nhất trong môi trường đơn giản và cố định như nhà kho, bệnh viện,…

Ưu điểm của điều hướng tự nhiên

– So với điều hướng laser truyền thống, chi phí xây dựng và chu kỳ điều hướng tự nhiên thấp hơn.

– Dễ dàng lắp đặt, chỉ cần để AGV xác định bản đồ không gian làm việc.

– Dễ dàng điều chỉnh đường đi của AGV.

– Không tốn phí bảo trì.

– Không tốn diện tích.

Nhược điểm của điều hướng tự nhiên: 

– Phụ thuộc vào môi trường xung quanh tương đối lớn. Độ chính xác bị ảnh hưởng bởi các thiết bị cố định trong môi trường làm việc. Nhất là những nơi liên tục có người qua lại, pallet, hàng hóa bị di chuyển liên tục. Gây “bối rối” cho AGV. 

– Hoạt động trong môi trường đầy đủ ánh sáng.

 

Sử dụng định vị toàn cầu GPS để điều hướng AGV

Bạn có thấy cái tên này nghe quen không? Nếu hay xem các bộ phim hành động, bạn sẽ nhớ tới các thiết bị xác định vị trí của xe oto, điện thoại di động,…

Điều hướng GPS (Hệ thống định vị toàn cầu) theo Wikipedia, là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý.

AGV cũng được tích hợp GPS nhưng ít được sử dụng hơn so với các loại định vị khác. Bởi GPS có độ chính xác điều hướng khá thấp, bán kính vị trí là khoảng 10m. Quá rộng so với không gian sản xuất của nhà xưởng, công ty,…  

Điều hướng quán tính

Loại điều hướng này thường được tích hợp để bổ trợ cho các loại điều hướng AGV khác. Điều hướng quán tính sử dụng các cảm biến bên trong của Robot AGV để xác định nó đang hoạt động.

AGV được điều khiển bởi hệ thống máy tính, nhận nhiệm vụ bằng các tín hiệu xung từ bộ tiếp sóng gắn trên sàn làm việc. Kết hợp với bộ mã hóa quang học, con quay hồi chuyển phát hiện sự thay đổi nhỏ nhất khi AGV lệch khỏi hướng đi. Điều chỉnh để AGV di chuyển chính xác với biên độ sai số ± 25.4mm.

Điều hướng quán tính có thể hoạt động trong hầu hết mọi môi trường kể cả các lối đi chật hẹp hoặc trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt. Chi phí cho điều hướng quán tính thấp. Độ chính xác định vị cao trong một thời gian ngắn.

Điều hướng tổng hợp

Sử dụng 2 hay nhiều cách điều hướng xe tự hành AGV khác nhau chính là điều hướng tổng hợp. Với sự kết hợp như thế này, AGV được dẫn hướng 1 cách chính xác với độ sai lệch cực thấp.

Ví dụ: 

• Sự kết hợp giữa điều hướng mã hai chiều và điều hướng quán tính sử dụng độ chính xác định vị tầm ngắn điều hướng quán tính để sử dụng điều hướng quán tính của vùng mù điều hướng giữa hai mã hai chiều.
• Sự kết hợp giữa điều hướng laser và điều hướng móng từ tính sử dụng điều hướng móng từ tính ở vị trí của trạm với độ chính xác định vị cao, làm tăng tính ổn định của định vị AGV.

Điều hướng tổng hợp là làm cho AGV thích ứng với các phương thức điều hướng phổ biến trong các tình huống sử dụng khác nhau và nó sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn trong các AGV khác nhau.

Lợi ích của xe tự hành AGV trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau đã chứng minh. Bới những doanh nghiệp sớm triển khai hệ thống xe tự hành. Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị phân phối các dòng xe tự hành chất lượng, công nghệ cao từ Nhật Bản. Bạn đang ở đúng nơi. 

VCC phân phối xe tự hành AGV của 2 thương hiệu CarryBee AGV và AGV SHARP.

Thậm chí, VCC TECH còn sản xuất xe tự hành theo yêu cầu.

Dù lựa chon xe tự hành AGV có sẵn hay sản xuất theo yêu cầu, chúng tôi đều cam kết chất lượng sản phẩm hàng đầu. 

Liên hệ với VCC TRDING qua:

Zalo/Hotline: 0934683166

Email: contact@vcc-group.vn