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AGV移动机器人的五种定位技术介绍AGV（Automated Guided Vehicle）移动机器人是一种自动导引车辆，能够在工业和物流领域进行物品运输和搬运任务。
为了准确定位AGV移动机器人的位置，可以采用多种定位技术。
下面将介绍五种常见的AGV定位技术。
1.激光定位技术：激光定位技术是一种通过激光扫描仪实现的定位方法。
它通过扫描周围环境并计算与物体的距离和角度来确定机器人的位置。
这种定位技术具有高精度和高可靠性的特点，适用于需要精确定位的场景，如仓库等。
2.视觉定位技术：视觉定位技术是一种使用摄像头和图像处理算法来确定机器人位置的方法。
它通过识别和匹配环境中的特征点或标志物来进行定位。
视觉定位技术具有较高的灵活性和适应性，可以适应不同环境和场景的变化。
3.超声波定位技术：超声波定位技术是一种使用超声波传感器来测量距离和方向的方法。
机器人通过发送超声波信号，并根据接收到的反射信号计算与物体的距离和方向，进而确定自身位置。
这种定位技术需要在环境中设置超声波信号源，适用于开放空间和室内场景。
4.地磁定位技术：地磁定位技术是一种通过检测地球磁场强度和方向来进行定位的方法。
机器人搭载磁力计和罗盘传感器，通过测量环境中的地磁场来确定自身位置。
地磁定位技术具有较高的稳定性和精度，适用于室内和地下场景。
5.惯性导航定位技术：惯性导航定位技术是一种使用加速度计和陀螺仪等惯性传感器来确定机器人位置的方法。
它通过测量机器人的加速度和角速度来计算和集成运动路径，并推算出位置。
惯性导航定位技术具有较高的实时性和灵活性，适用于复杂环境和短距离运动。
这些AGV定位技术各有优劣，可以根据不同的应用场景和需求选择合适的技术。
在实际应用中，也可以将多种定位技术进行组合和协同，以提高定位的精度和鲁棒性。
随着技术的不断进步，AGV定位技术将会越来越成熟和普及。
0引言世界技能大赛由世界技能组织举办，被誉为“技能奥林匹克”，是世界技能组织成员展示和交流职业技能的重要平台，比赛项目共分为6个大类，分别为结构与建筑技术、创意艺术和时尚、信息与通信技术、制造与工程技术、社会与个人服务、运输与物流。
移动机器人项目属于制造与工程技术领域的赛事之一，随着制造业的转型升级，技能人才的培养也扮演着越来越重要的角色，为了更好地推广移动机器人项目，让更多的院校参与世界技能大赛，让更多的学生学会利用自动控制技术设计世界技能大赛所需的移动机器人，笔者将几年来对移动机器人电机控制、运动规划方面的一些技巧及实现做了总结，旨在让更多的参与者快速学会对移动机器人的控制，更好地推动移动机器人相关专业的发展。
1系统组成1.1系统基本构成世界技能大赛移动机器人项目一般要求参赛队伍所制作的移动机器人具有较为灵活的移动能力，为了满足这一条件，普遍采用全方位移动的机器人设计。
全方位移动机器人具有全方位运动能力，其实现方式关键在于全方位的轮系结构，该结构具备每一个大轮边缘套有小轮的机构，能够避免普通轮系不能侧滑带来的非完整性运动限制，从而实现全方位运动。
在比赛中，机器人较为常用的底盘是用 3 个全向轮组成的底盘运动控制系统。
其中，三个全向轮运动轴心夹角按照 120°进行设计，之间通过3条横梁互为60°连接构成，如图1所示，底盘三个全向轮由独立的电机驱动。
底盘运动信息主要通过三个360线的编码器和一个9轴陀螺仪获取。
图1 三轮机器人效果图（左）及实物图（右）1.2系统主体框架世界技能大赛移动机器人项目所设计的机器人，既要考虑到实用性，又要考虑到使用提供指定套件来搭建。
整个指定套件提供了4个直流电机、3个舵机、1个陀螺仪、2个超声波传感器、2个红外传感器、2个限位开关，设计的机器人需要依赖于上述提供的电气元件。
笔者所使用的三轮平台由核心控制模块（MYRIO）、传感器检测模块、世界技能大赛移动机器人运动控制系统设计 章安福（广州市工贸技师学院，广州，510000）摘 要世界技能大赛移动机器人项目要求设计的机器人能够在2m×4m的平面场地中完成一定的任务，而全向轮式移动机器人为非完整性约束系统，机器人可向任意方向做直线运动而不需事先做旋转运动，同时可执行复杂的弧线运动。
机器人导航方法知识点机器人导航是指通过使用各种传感器和算法，使机器人能够在未知环境中移动和定位。
机器人导航是机器人技术中的重要组成部分，它涉及到定位、路径规划、障碍物回避等多个关键问题。
本文将介绍机器人导航的常用方法和相关知识点。
一、定位技术在机器人导航中，定位是指确定机器人在环境中的位置。
常用的定位技术有以下几种：1. 全局定位：全局定位是指通过使用GPS或其他全球定位系统来确定机器人的地理位置。
全局定位适用于室外环境，能够提供较高的位置精度。
2. 局部定位：局部定位是指通过使用传感器（如激光雷达、摄像头等）在受限环境中确定机器人的位置。
局部定位适用于室内环境，需要结合地图等信息来实现较高的定位精度。
3. 里程计定位：里程计定位是指通过测量机器人车轮转动的距离和方向来估计机器人的位姿。
里程计定位适用于平滑地面上的移动机器人，但容易受到误差累积的影响。
二、路径规划算法路径规划是指确定机器人从起点到目标点的最佳路径。
在机器人导航中，常用的路径规划算法有以下几种：1. Dijkstra算法：Dijkstra算法是一种经典的最短路径算法，通过计算起点到其他所有点的最短路径，确定机器人的最佳路径。
但该算法不适用于具有复杂地图和障碍物的环境。
2. A*算法：A*算法是一种启发式搜索算法，通过评估路径的代价和启发函数来选择最佳路径。
A*算法相对于Dijkstra算法来说更适用于复杂环境，并且具有较高的计算效率。
3. RRT算法：RRT算法是一种基于随机采样的路径规划算法，通过随机生成和扩展树状结构来寻找最佳路径。
RRT算法适用于高维度和复杂环境中的路径规划问题。
三、障碍物回避技术障碍物回避是指机器人在导航过程中避免碰撞障碍物。
常用的障碍物回避技术有以下几种：1. 基于传感器的障碍物检测：利用激光雷达、超声波传感器等感知环境并检测障碍物的位置和距离，然后通过路径规划算法避开障碍物。
2. 模型预测控制：模型预测控制是一种基于模型的控制方法，通过建立机器人和环境的动力学模型来预测机器人未来的位置和姿态，从而避免与障碍物发生碰撞。
论述全向轮机器人三位一体的定位方法在各大比赛中，轮式机器人车轮一般都选用全向轮。
基于全向轮的底盘定位大多是码盘定位。
机器人在行走的过程中有平动，也有转动，仅靠码盘来定位存在很大的误差，定位和姿态角计算也比较困难。
因此，本文提供一种新式的定位方法。
1 码盘-编码器码盘其实是一種全向轮，可以实现任意方向上的行走。
编码器主要用于测量机器人走过的路程和当前的速度。
综合考虑，我们选增量式编码器。
增量式编码器每转一圈会输出固定的脉冲，脉冲数由光栅的分辨率和倍频决定，可以实现多圈无限累加计数。
2 陀螺仪用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或两个轴的角运动检测装置称为陀螺仪。
主要用于检测角位移和角速度，具有很高的灵敏度。
陀螺仪存在误差，所以使用前需要校正。
陀螺仪的线性误差可以通过实验测量测出。
即把陀螺仪放在旋转平台上一定角度，观测其返回的值，判断是否有误差。
若有误差，则可以多次测量进行线性补偿。
3 激光雷达激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。
工作原理：向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，目标进行探测、识别。
利用激光雷达的这个原理，可以用它发出激光束扫射场地上固定位置的物体，通过返回来的激光束来测量机器人到固定位置物体距离，从而得出机器人在场地上的坐标。
4 定位算法本定位方案采用双码盘-陀螺仪-激光雷达三位一体定位方式。
两个码盘安装在相互垂直的两个方向上，用于测量机器人沿这两个方向的位移。
陀螺仪用于测量机器人行走时的角位移。
由于码盘长距离行走存在较大的误差，当机器人到达预定位置附近（主要是码盘定位不准）时，激光雷达用于辅助定位。
在程序中设定采样周期是5ms，每5ms读取一次码盘和陀螺仪数据。
因为5ms内机器位移和角度变化量很小，可以近似用直线来处理。
浅谈全向轮机器人三位一体定位方法作者：唐松来源：《中国高新技术企业》2014年第11期摘要：在亚太机器人国内选拔赛中，各大高校制作的机器人都是全向轮机器人，基于全向轮定位使用最多的是码盘定位。
但码盘行走存在误差，适合于短距离的移动。
对于长距离的行走，误差比较大。
因此，文章提供一种新式的定位方法，即码盘-陀螺仪-激光雷达三位一体定位方法。
码盘计算机器人行走距离，陀螺仪给出机器人当前姿态角，激光雷达用于辅助定位。
关键词：全向轮；码盘；陀螺仪；激光雷达中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）16-0078-02在各大比赛中，轮式机器人车轮一般都选用全向轮。
基于全向轮的底盘定位大多是码盘定位。
机器人在行走的过程中有平动，也有转动，仅靠码盘来定位存在很大的误差，定位和姿态角计算也比较困难。
因此，本文提供一种新式的定位方法。
1 码盘-编码器码盘其实是一种全向轮，可以实现任意方向上的行走。
编码器主要用于测量机器人走过的路程和当前的速度。
综合考虑，我们选增量式编码器。
增量式编码器每转一圈会输出固定的脉冲，脉冲数由光栅的分辨率和倍频决定，可以实现多圈无限累加计数。
2 陀螺仪用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或两个轴的角运动检测装置称为陀螺仪。
主要用于检测角位移和角速度，具有很高的灵敏度。
陀螺仪存在误差，所以使用前需要校正。
陀螺仪的线性误差可以通过实验测量测出。
即把陀螺仪放在旋转平台上一定角度，观测其返回的值，判断是否有误差。
若有误差，则可以多次测量进行线性补偿。
3 激光雷达激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。
工作原理：向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，目标进行探测、识别。
利用激光雷达的这个原理，可以用它发出激光束扫射场地上固定位置的物体，通过返回来的激光束来测量机器人到固定位置物体距离，从而得出机器人在场地上的坐标。
机器人运动中的定位原理机器人在运动中的定位原理是通过利用各种传感器获取环境信息，并根据这些信息计算出机器人在空间中的位置和姿态。
机器人的定位可以分为绝对定位和相对定位两种方式。
绝对定位是指通过获取机器人相对于某个已知坐标系的绝对位置信息。
常用的绝对定位方法包括全球定位系统（GPS）、地标导航和标志物识别等。
其中，GPS是一种卫星导航系统，通过接收多颗卫星发射的定位信号来获取机器人的经纬度坐标。
地标导航是通过事先将地标信息存储在机器人的地图中，再通过传感器获取地标信息，从而确定机器人的位置。
标志物识别是通过识别固定的标志物，并计算机器人与标志物之间的相对位置，从而确定机器人的位置。
相对定位是指通过计算机器人相对于其起始位置的位置变化来确定机器人当前的位置。
相对定位主要包括里程计、惯性导航和视觉里程计等方法。
里程计是通过传感器测量机器人轮子的转动，从而计算机器人的位移和角度变化。
惯性导航是利用陀螺仪和加速度计等传感器来测量机器人的转动速度和加速度，然后通过积分计算机器人的位移和角度变化。
视觉里程计是通过机器人的摄像头或激光雷达等传感器获取环境信息，然后通过图像处理和特征匹配等方法计算机器人的位移和角度变化。
在实际应用中，机器人定位常常使用多种定位方法的组合，称为多传感器融合定位。
多传感器融合定位可以提高定位的精度和鲁棒性。
常见的多传感器融合定位方法包括卡尔曼滤波和粒子滤波等。
卡尔曼滤波是一种通过对传感器测量数据进行加权平均的方法，可以对定位误差进行实时估计和校正。
粒子滤波是一种基于蒙特卡洛方法的定位算法，通过生成一组粒子来表示机器人的可能位置，然后根据测量数据来对粒子进行权重更新和重采样，从而估计机器人的位置。
除了传感器和算法以外，机器人的定位还受到环境中的干扰和误差影响。
例如，传感器的测量误差、地标导航的不准确性、视觉里程计中的特征匹配错误等都会引入定位误差。
为了提高机器人的定位精度，可以采取一些增强定位的方法，例如使用更精确的传感器、增加传感器的冗余性、提高算法的鲁棒性等。
全向轮移动机器人的视觉目标跟踪研究发布时间：2021-09-15T03:36:53.823Z 来源：《科学与技术》2021年14期5月作者：崔鹏刚[导读] 自主移动机器人是集环境感知、路径规划、智能控制等多功能于一体的综合控制系统，可辅助或代替人在复杂地形条件下完成既定任务。
在未知的环境下，机器人利用自身灵活的机械结构和视觉传感器，崔鹏刚******************摘要：自主移动机器人是集环境感知、路径规划、智能控制等多功能于一体的综合控制系统，可辅助或代替人在复杂地形条件下完成既定任务。
在未知的环境下，机器人利用自身灵活的机械结构和视觉传感器，获取环境信息同时，识别动静态物体并快速躲避或跟踪物体，广泛应用于安防、无人驾驶、危险区域、军事国防等场景中。
准确的目标跟踪除了有良好的机械机构，还需要搭载良好的视觉跟踪算法，因此要求视觉跟踪算法必须满足实时性、跟踪失效后可恢复跟踪、精准度三点要求。
目前有许多成熟的视觉跟踪算法，具有长时间跟踪、目标丢失可恢复等特点，但是该算法计算复杂，实时性较低等问题。
关键词：全向轮;移动机器人;视觉目标;跟踪1移动机器人运动中用到的目标路径识别、视觉跟踪导航技术 1.1磁导航系统磁导航(AGV)也被称为电磁导引装置，其被安装在机器人引导车上，之后利用深10mm、宽5mm的电磁轨道，通入20kHz左右的交变电流，对磁感应元件运动流程、行走路径进行干预，但这一磁导航跟踪系统的精度低、抗干扰能力差，电磁轨道铺设成本也较高。
1.2GPS/SINS组合定位导航系统 GPS/SINS组合定位导航包含GPS定位系统、惯导系统SINS两部分内容。
首先GPS定位系统通常用于机器人室外定位，目标导航主体会经由网络，接收到机器人对象存在的GPS定位信号。
其次惯性导航系统(SINS)则利用陀螺仪、光电编码器、加速度计等装置，进行机器人运动中参考坐标位置、运动轨迹、速度、加速度等的测量与计算，对目标物体短时间运动的目标跟踪精度高。
轮式机器人的工作原理引言：随着科技的不断进步，机器人在各个领域中的应用越来越广泛。
其中，轮式机器人是一种常见的机器人类型，其工作原理主要依靠电力和运动学来实现。
本文将详细介绍轮式机器人的工作原理，并分点列出其关键的工作原理。
一、电力供给：1. 轮式机器人工作所需的电力通常是通过电池来供给的。
电池有着储能能力，能够提供机器人长时间的工作时间。
2. 电池会将储存的电能转化为直流电，供给给轮式机器人的电机和其他电子设备使用。
3. 一些高级轮式机器人将采用太阳能电池板来供能，以提高工作效率和减少对电网的依赖。
二、移动机构：1. 轮式机器人通过两个或多个轮子的旋转来实现移动。
其移动机构主要包括轮子、驱动器和底盘。
2. 轮子是机器人的主要移动部件，可以通过电机的驱动下旋转。
常见的轮子类型有普通轮子、麦克纳姆轮和全向轮等。
3. 驱动器是控制轮子转动的装置，常见的驱动器类型有直流电机和步进电机等。
4. 底盘是承载轮子和驱动器的结构，同时也是机器人的主体部分。
底盘通常由金属或聚合物材料制成，具有足够的强度和稳定性。
三、姿态和位置控制：1. 轮式机器人可以通过进一步控制轮子和驱动器的旋转速度来调整其姿态和位置。
通过控制轮子的不同速度和方向，机器人可以向前、向后、向左或向右移动。
2. 通过使用陀螺仪、加速度计和磁力计等传感器，轮式机器人可以实时获取自身的姿态和位置信息。
这些传感器通常被安装在机器人的底盘上，并将信息发送给控制系统进行处理。
3. 控制系统会根据传感器提供的姿态和位置信息，计算出相应的轮子转速和转向指令，从而实现机器人的精确运动控制。
四、避障与导航：1. 在一些高级轮式机器人中，还配备了避障和导航功能。
这些功能主要依靠激光、红外线和超声波等传感器实现。
2. 激光传感器能够扫描周围环境，计算出障碍物的距离和方向。
机器人可以通过避开这些障碍物来实现自动避障功能。
3. 轮式机器人的导航功能则通过全球定位系统（GPS）和地标识别等技术实现。
