AGV机器人采用的陀螺仪惯性导航定位技术及相关应用

物流智能搬运机器人、扫地机器人等机器人采用的自主定位导航技术中，惯性导航是常见的技术之一。该技术是指在机...



物流智能搬运机器人、扫地机器人等机器人采用的自主定位导航技术中，惯性导航是常见的技术之一。该技术是指在机器人或无人车上安装陀螺仪，在行驶区域的地面上安装定位块，通过对陀螺仪偏差信号（角速率）的计算，以及地面定位块信号的采集，来确定自身的位置和航向，从而实现导引。

目前，苏宁的送货机器人和AGV（自动导引运输车）机器人自主导航采用的，都是采用上述导航定位技术。具体来说，苏宁的送货机器人和AGV小车采用的是一种名为多线激光雷达+GPS+惯导等多传感器融合的定位方式。

该技术首先是激光雷达进行环境建图，获得先验点云地图，通过GPS和惯性导航初步确定机器所在的全球位置，再通过激光雷达扫描数据与先验点云地图匹配，获得更为精准的全球位置，实现精准定位和自主导航。在感知层面，激光雷达融合视觉，实时识别周围的行人、车辆和障碍物，为规划出最优绕行路径提供依据等。

不过，苏宁方面表示，虽然惯性导航技术定位精准、地面处理工作量小、路径灵活性强，但制造成本较高，导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度，及其后续信号处理密切相关。总之，一种技术手段不能解决所有问题，当前机器人自主导航普遍采用了多种技术组合的模式，以实现优势互补。

延伸阅读：上海洋山港四期码头的AGV感知定位技术

2017年年底，上海洋山港四期码头正式开港运行。作为目前全球最大的自动化集装箱码头，AGV技术在这座码头中起着非常关键的作用。据了解，在该码头的场地地下，遍布着上万个传感器，又称磁钉，AGV自动导航卡车能够感知磁钉的位置，从而确定自己在场地中的相对位置，并根据预设好的规划路径高精度运作。

为防止钢筋对磁钉传感的影响，场地以下20厘米的地方没有任何金属物质，原本用来建造地基的钢筋，换成了一种叫做玻璃纤维筋的新材料，质量更轻且没有磁性。这样一来，就保证了AGV在探知位置时的精确度。

据了解，在整个洋山港四期的码头和堆场，总共运行着130辆AGV，而这130辆中的每一辆AGV，都能感知自己的位置。更厉害的是，在多个AGV同时工作时，它能根据实时的交通状况选择最经济的路线，这样智能的路线选择，考验的是工程师们对中央控制系统的设计与把握。未来，随着数量增长，其系统复杂程度和对算法的要求将成倍增加。

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