AGV全稱（Automatecl Guided Vehicles），是一種裝有自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的路徑行駛，具有編程和停車選擇裝置、安全保護(hù)裝置以及各種物料移載功能的自動(dòng)導(dǎo)航車。近幾年隨著物流搬運(yùn)市場需求和勞動(dòng)力成本的不斷提高，工廠規(guī)模擴(kuò)大和管理模式的革新，工作效率與成本控制等眾多因素，AGV產(chǎn)品的功能及系統(tǒng)需更進(jìn)一步快速滿足客戶對產(chǎn)品高適應(yīng)性的需求。
對于復(fù)雜的工廠環(huán)境來說，不管是人工操作還是機(jī)器操作，安全都是不容忽視的問題。根據(jù)AGV小車在工廠的應(yīng)用，AGV小車避障系統(tǒng)直接關(guān)系到AGV小車在運(yùn)行過程的安全。因此障礙物檢測是自動(dòng)導(dǎo)航車研究的一個(gè)基本問題，是實(shí)現(xiàn)安全、正常工作的前提。超聲波傳感器以其價(jià)格低廉、測距精度高、測量穩(wěn)定、體積小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于AGV的避障檢測。下面工采網(wǎng)列舉幾個(gè)例子來說明超聲波傳感器在AGV避障中的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。
智能AGV與傳統(tǒng)AGV障礙物傳感器比較
從檢測范圍來看：智能AGV小車是以傳感器為發(fā)射源的錐形空間區(qū)域，能夠?qū)η胺娇臻g范圍的物體進(jìn)行全方位體測；而傳統(tǒng)AGV小車是點(diǎn)對點(diǎn)的直線檢測或者是以傳感器為發(fā)射源的平面扇形區(qū)域，只能對前方平面范圍的物體進(jìn)行檢測。
從環(huán)境適應(yīng)性來看：智能AGV小車不受顏色、光線強(qiáng)度干擾，對物體的距離能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)體測，并且在各種環(huán)境下，體測的結(jié)果都穩(wěn)定可靠；傳統(tǒng)紅外光電對顏色、光線的強(qiáng)度以及物體表面的反光特性比較敏感，在不同的光照強(qiáng)度下，AGV小車感應(yīng)范圍的差異有所加大，在相同的環(huán)境下，對不同顏色，AGV小車的感應(yīng)距離會有較大的差異。
從輸出方式來看：智能AGV小車是量化距離輸出，告訴AGV小車控制模塊前方物體離車體到低還有多遠(yuǎn)，然后根據(jù)前方障礙物的距離進(jìn)行逐步減速，例如我們可以設(shè)置在障礙物2M的位置開始減速，在1.5M、1M的位置再進(jìn)行減速，在0.8M的位置停止。障礙物的減速距離都可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行設(shè)置。
基于超聲波傳感器的AGV避障測距原理
由于超聲波傳感器的探測波束角較小，在其實(shí)際應(yīng)用中，一般使用多個(gè)傳感器組成傳感器陣列，以擴(kuò)大探測范圍。超聲波傳感器陣列的構(gòu)建，須解決傳感器在AGV上的布局問題，具體來說就是傳感器數(shù)量和安裝間距的選擇問題。傳感器數(shù)量和安裝間距的選擇須根據(jù)盲區(qū)要求確定，而超聲波傳感器的探測波束角是計(jì)算盲區(qū)的重要參數(shù)。
超聲波傳感器測距可利用勾股定理，可以得到障礙物實(shí)驗(yàn)中擺放位置與超聲波傳感器的實(shí)際距離：
綜上所述超聲波傳感器利用障礙物對聲波的反射作用進(jìn)行距離檢測，這一特性也決定了交叉串?dāng)_現(xiàn)象的存在，即一個(gè)傳感器發(fā)射的聲波經(jīng)障礙物反射后，能夠被相同檢測方向的傳感器接收到，從而產(chǎn)生錯(cuò)誤的測距結(jié)果。因此在使用多個(gè)超聲波傳感器進(jìn)行障礙物檢測的場合，常采用傳感器交替工作方式，即某一時(shí)刻有且只有一個(gè)超聲波傳感器在檢測障礙物。因此AGV避障模塊檢測的盲區(qū)大小與超聲波傳感器的安裝數(shù)量、安裝間距有關(guān)，傳感器數(shù)量越多、安裝間距越小，檢測盲區(qū)就越小，反之則大。若傳感器安裝數(shù)量過多，AGV避障檢測周期就會增大，影響其檢測實(shí)時(shí)性，從而對AGV的安全工作產(chǎn)生不利因素。從減小盲區(qū)和提高避障檢測實(shí)時(shí)性兩方面綜合考慮。為此工采網(wǎng)引薦一款MaxBotix 超聲波避障傳感器 - MB1043。
超聲波避障傳感器MB1043是一款高分辨率（1mm）、高精度低功耗的超聲波傳感器，它在設(shè)計(jì)上，不僅對干擾噪音做了處理，具備抗噪音干擾能力。而且對于大小不同的目標(biāo)，和變化的供電電壓，做了靈敏度的補(bǔ)償。另外還具備標(biāo)準(zhǔn)的的內(nèi)部溫度補(bǔ)償，使得測量出來的距離數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境，它是一款很不錯(cuò)的低成本解決方案！
超聲波避障傳感器 MB1043 特點(diǎn)：
體積小低成本方案
高分辨率可達(dá)1mm
可測距離長達(dá)5米
多種輸出方式，包括脈寬、模擬電壓、串口
低功耗適合電池供電系統(tǒng)，3.3伏供電僅有2.5mA電流
抗噪音
對大小變化的目標(biāo)和工作電壓各有補(bǔ)償
標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部溫度補(bǔ)償和可選的外部溫度補(bǔ)償
操作溫度從0?C + 65?C
超聲波避障傳感器 MB1043應(yīng)用：
行人檢測
小目標(biāo)探測
高靈敏度的應(yīng)用程序
機(jī)器人測距避障
無人機(jī)測距避障
室內(nèi)環(huán)境
超聲波避障傳感器MB1043在HRLV-MaxSonar-EZ系列中的波束角選擇
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MB1003波束角示意圖
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MB1023波束角示意圖
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MB1043波束角示意圖
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