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AGV路径规划分析

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AGV路径规划
一、路径规划
路径规划: 按照某一性能指标搜索一条从起始状态到目标状态的最优或近似最优的无碰路径。
1、路径规划可分为两种类型：
(1).全局路径规划：完全掌握作业环境的地图信息
(2).局部路径规划：
2、需考虑的问题：行走避开障碍物

二、环境信息（路径信息、工作站点信息、充电站点信息、停靠站点信息、任务信息）
确定车辆自身位置、目标位置及可行路径
1.如何获取系统环境信息？
单元分解法（栅格建模法）：将系统环境离散化。如果栅格大小选择较小，对环境分辨率较高，栅格的数量就会增多，计算机实时处理和储存的数据也相应增加，同时，规划路径时干扰也就增多，对移动机器人的决策工作难度加大，使得整个规划过程缓慢；而栅格大小选取较大时，虽然抗干扰能力有所提高，决策速度加快，但当环境比较复杂时，可能得不到合理有效的路径。结合上面两种情况，我们选择车辆的几何长度作为栅格的基本单位。

2.障碍物处理：将栅格地图中的障碍物进行膨化处理
1）栅格中若存在障碍物，则将该栅格视为障碍物栅格；
2）地图四周的边界外围视为障碍物。

三、路径引导：
1. 引导方式
（1）固定式引导：
电磁感应引导式AGV：
在地面上，沿预先设定的行驶路径埋设电线，在其中通以高频电流，导线周围便产生电磁场。AGV通过检测磁场来跟随导线路径。（AGV上左右对称安装有两个电磁感应器，它们所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。）缺点：路径修改困难
（2）非固定式引导：
激光\红外\超声波引导式AGV：
AGV上安装有可旋转的激光扫描器，扫描激光定位标志（安装在运行路径沿途的墙壁或支柱上，有高反光性反射板），接受由定位标志反射回的激光束，车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向，通过和内置的数字地图进行对比来校正方位。若将激光扫描器更换为红外发射器、或超声波发射器，则激光引导式AGV可以变为红外引导式AGV和超声波引导式AGV。

2.路径引导系统：
（1）单向路径引导系统：引导路径只允许车辆沿固定方向行驶，不能变向或返回，应用广泛
（2）串行路径引导系统：整个地图由多个事先划分完毕的区域构成，其实质是每台运输车辆负责一个区域，每个区域内是不重叠的循环路径，不同区域的物料交换通过车辆间的交互进行。在该系统中，为完成一项运输任务，可能需要多台不同区域的运输车了互相配合传递物料。缺点是：系统容错性弱，且增加了运输距离及时间

四、最优路径算法分析：
1.Dijkstra算法：经典的最短路径搜索算法。解决起点终点已知的单源最短路径问题。
2. Floyd算法：求解全源最短路径问题
3. A*算法：计算的节点数量比Dijkstra少许多，效率高，可得最优解。
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