伴随着工业4.0时代的到来，人工智能技术的逐渐成熟，机器人行业的发展迎来了春天。其中，AGV(Automated Guided Vehicle)的增势迅猛，显得尤为突出，其产品层出不穷，在汽车工业、家电制造、电商仓储物流、烟草等领域得到广泛的应用。 

AGV作为物流自动化的主体，正在朝着更加智能化、无人化的方向演变，其导航技术的不断发展与创新是一个非常值得关注的话题。 

基于整个智能制造的发展，市场上较常见的导航方式通过技术大致可分为三代：第一代是电磁和磁导航，第二代是现在行业主流的二维码导航，第三代分为两大类，分别是基于激光与视觉的两种SLAM算法导航。

激光导航原理

激光导航是在九十年代中期开始采用的先进的导航方式，是除GPS外唯一不需要地面处理的导航方式，激光导航AGV小车采用激光扫描器和预先在AGV小车运行区域周围布置好位置的反光板作为激光定位所需的基础环境。激光导航AGV小车的导航系统有静态位置计算模式和在运动状态下持续动态位置的计算两种计算模式，下面分别进行分析。

(1)AGV小车静态位置计算模式:

当小车第一次进入系统，AGV小车的当前位置不知道时，要进行初始位置计算，通过比较一些已知反光板的己知方位，小车控制器中的导航模块计算出小车的位置。

1)初始化静态位置计算需要的条件：小车静止；激光扫描器能找到至少三个的反光板的方位；反光板的位置已知。

2)初始化静态位置计算的原则和方法：

①最后知道的位置优先

如在激光扫描器旋转一周中捕捉到的小车方位与最后知道的期望方位相匹配，则这个位置就可作为当前位置，如果没有储存最后知道的位置或匹配发生错误，则采取下面的定位方法。

②采用激光定位算法

激光扫描器旋转一圈，三个分布较好的方位被选择，通过计算可确定出小车在坐标系统中的位置，如位置正确，则余下的大部分可测量的方位与已知的放光板相匹配。

反光板应放在操作区合适的位置处，并且反光板对AGV的运行路线来说应尽量呈三角形排列。

(2)AGV小车在运动状态下持续动态位置计算模式

当初始化位置计算结束后，小车就开始运动，在运动的过程中，小车需要进行持续位置计算。下面采用位姿估算矫正法进行分析。这种估算法的数学运动模型是以“位姿估算”为基础的。它利用小车当前运行的速度、转向的角度、间隔时间等参数对下一位置进行估算，计算出的是相对于前一位置的新位置。

当小车进行完毕初始化位置计算，则导航模式自动切换到另外的操作模式——持续位置计算，当小车运动时采用这个模式，激光导航模块将预期的假象位置与实际的小车位置到放光板的方位结合起来决定小车的位置。

通过从小车控制模块传来的当前小车的速度、转向和测量的小车到反光板的方位，就可以计算小车的位置。作为首要条件，小车的最初X, Y位置必须知道，然后每50ms进行一次位置计算。 

激光导航AVG的特点

激光导航是目前AGV系统中普遍采用的导航方式，根据它的导航原理，AGV小车在导航区中可自由行走并精确定位；在导航范围内，小车的行走路径可根据实际要求随时改动，可充分发挥AGV的柔性，提高生产效率。有许多系统需要在现有的场地条件下进行，这时，激光导航AGV系统将会显得尤为合适。