移動ロボットの二次精密位置決めの概要
August 14,2023

純粋なレーザーナビゲーションの位置決め精度は要件を満たすことができないため、高精度の位置決めが必要な場合はセンサーの位置決めが使用されます。通常、側面に複数のAGVとの正確なドッキングに使用されます。

効率的なナビゲーションのために、移動ロボットは効果的なローカリゼーション戦略を採用する必要があります。今日は、移動ロボットの二次精密位置決めについて簡単に紹介します。

正確な位置決め

  • 正確な位置決め:これは二次ドッキングであり、環境内のロボットの位置決め精度を向上させる方法です。これは主に、高い精度を必要とするが、パスナビゲーションだけではこの精度を達成できないシナリオで使用されます。これは主に、純粋なレーザーを使用し、位置決めとナビゲーションにリフレクターを使用しないロボットに使用されます。
  • AGVのナビゲーションとポジショニングは、プライマリポジショニングと呼ばれます。より高精度な位置決め要件を達成するために、1つの位置決めに基づいて正確な位置決め(エンド位置決め)を実行するプロセスを二次位置決めと呼びます。同様に、次の正確な位置決めは、第3の位置決めと呼ばれる二次位置決めに基づいて実行されます。
  • 二次ドッキングプロセスは、ロボットが指定された位置に到達すると、特定のセンサーを使用して、環境内の人工的に設定された強力な機能(V字型プレート、リフレクター、QRコード、棚の脚)を識別し、この強力な機能に従って位置を調整するプロセスです。
  • 上記の機能は環境に人為的に追加する必要があり、センサーは事前にセカンダリドッキングを開始するときにこれらの機能を認識して、確実に表示されるようにすることができます。

正確な位置決めVプレート

  • Vプレートドッキングは、特定の形状のVプレートを特徴として使用するドッキング方法です。ロボットがレーダーを通してVプレートをスキャンした後、V字型プレートに対するロボットの正確な姿勢を取得できます。ターゲットポーズを受け取った後、その後、得られた正確な相対ポーズに基づいて、指定されたターゲットポーズに到達するために比較的滑らかなパスがカスタム計画されます。
  • Vプレートを認識するときは、ロボットがV字型の天板全体をスキャンできることを確認する必要があります。ドッキングプロセス中にVプレートがロボットの視界から外れると、Vプレート認識はエラーを報告し、正確な姿勢なしでドッキングタスクが失敗します。
  • Vプレートで識別される座標系は図に示されているため、ロボットがドッキングされるときは、xのドッキング位置を負の値にする必要があります。

        

 

リフレクターの位置決め

工場内の特定の高さにAMRの2Dレーザーセンサーと同じ高さのリフレクターを配置します。レーザーセンサーによって放出されるレーザービームの信号強度は、レーザーリフレクター上の環境の中央にある他のオブジェクトよりも高くなります。ロボットは環境内の反射体を検出できます。そして、リフレクターとセンサーの間の相対距離と角度の関係を使用して、事前に校正された環境のリフレクターと組み合わせると、ロボットは空間内のセンサーの位置を計算して、環境内のAMRの位置を実現できます。

QRコードのポジショニング

シェルフドッキング用のQRコード

QRコードシェルフアライメント機能とは、ロボットがAMRの上部中央に設置されたQRコードセンサーを介して棚の下部にあるQRコードをスキャンし、棚の下部にあるQRコードに対するAMRの姿勢を取得することを意味します。そして、AMRはモーションコントロールによって指定された位置に移動します。同時に、このモジュールは、現在スキャンされているQRコードIDの読み取りもサポートしており、補助コードを構成することでAMRのスキャン範囲を拡大できます。中心コードに対する姿勢は、設定されたオフセットによって計算されます。このようにして、AMRがセンターコードをスキャンせずにセンターコードを正確に見つけることができるように補助コードを構成することができます。

QRコードの位置決め原理

QRコードのポジショニングプロセスは次のとおりです。

QRコードのランドマークを含む画像を取得し、QRコードのランドマークをセグメント化します。

3つの重心点ABCの座標をそれぞれ取得し、対角線上の2つの重心点を計算によって取得します。

対角線上の2つの重心点を結ぶ線の中点Qの座標を取得するには、Q点が画像の中心にあるかどうかを判断するには、Q点が画像の中心にある場合、Q点はステーションの正確な点の位置です。画像の中心にない場合は、偏差距離値を計算し、上記の距離を調整のためにAGVに送信して、画像内のQポイントが画像の中心に近づくように、つまり、AGVが一致するまでステーションの正確な位置に近づきます。

QRコードのインストール

レーザーナビゲーションとQRコードナビゲーションの切り替えポイントを設定する必要があります。切り替えポイントには、十字のように互いに近い5つのQRコードが必要です。AMRはQRコードに移動し、AMRはナビゲーションマップをレーザースラムグリッドマップからQRコードマップに切り替えます。DMアレイは、ガイダンスルートに展開する必要があります。

QRコードのアドバンス

環境の変化によって位置決め精度が変化しないため、位置決めの安定性を確保できます。

QRコードの精度は人間によって制御されます。QRコードのマッピング精度が高くなり、QRコードの量が多いほどナビゲーション精度が高くなります。したがって、正確なマッピングと合理的な展開により、高いナビゲーションの再現性と測位精度を確保できます

アプリケーションQRコード機能の融合は、安定した位置決めと端末のドッキングという2つのシナリオで使用されます。安定した測位アプリケーションのシナリオでは、QRコードグループとナビゲーションQRコードを切り替えるだけで済みます。ターミナルのドッキングシナリオでは、4つのQRコードすべてが必要です。

センサーの位置決め

センサー位置決めの原理

AGVに設置された距離測定センサーと光電センサーを介して、AGVとドッキングマシンの位置決めプレートとの距離とリフレクターのエッジ位置を収集して、より高精度の二次位置決めを実現し、二次位置決め精度は±1mmまで満たすことができます。

アプリケーション

純粋なレーザーナビゲーションの位置決め精度は要件を満たすことができないため、高精度の位置決めが必要な場合はセンサーの位置決めが使用されます。通常、側面に複数のAGVとの正確なドッキングに使用されます。

資格

二次位置決め位置(50mm~600mm)の周りに垂直面を持つ位置決めプレートがあり、平面は反射板で貼り付けることができます。

位置決めプレートとセンサーの間の距離が200mmを超える場合は、光電センサーをレーザーセンサーに交換する必要があります。

リスク

位置決めプレートとセンサーの間の距離が遠すぎると、正確な位置決めプロセスが外部環境の影響を受けやすくなります。

一次位置決め精度は±140mm以内でなければならず、そうでなければ二次精密位置決めを開始できません(従来の測距センサーの範囲は限られています)。

二次精密位置決めプロセス

 

位置決めパラメータのデータ

 

 

棚の下のドッキングの原理

AMRは、レーザーセンサーを介して棚の脚を認識し、ドッキングプロセス中に棚の中心に対するAMRの姿勢を取得します。環境内には棚の脚に似たスキャンされたオブジェクトが多数あり、4つの棚の脚は中央対称であるためです。このスキームでは、リフレクターを使用して棚のすべての棚の脚を包みます。そして、リフレクターの反射強度情報を通じて棚の脚の情報を取得します。棚に対するAMRのポーズは、棚の脚の点群を一致させることによって得られます。AMRは、ドッキング中に2方向からシェルフに入ることができます。ただし、パラメータは対応する図に従って構成する必要があり、センサーは少なくともドッキングプロセス中に2つの脚をスキャンする必要があります。より多くの脚をスキャンできれば、精度は高くなります。

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