AGV自动化搬运小车：Voronoi图在路径规划中的应用

"本文主要介绍了Voronoi图在AGV（自动导引车）路径规划中的应用，以及AGV的基本概念、发展历程和在自动化系统中的作用。Voronoi图用于生成安全路径，确保AGV在行驶过程中能远离障碍物。AGV是一种电池驱动的无人驾驶运输工具，广泛应用于多个行业。其组成部分包括车体、电池、控制系统等，并采用各种导航系统进行导引。" 在自动化领域，Voronoi图是一种有效的路径规划工具。它能够表示出与多个障碍物或墙壁等距离的点集，通过节点表示这些点的交叉位置。在AGV自动化搬运小车的应用中，Voronoi图被用来创建安全路径。首先，将起始点S和目标点G对应的起始节点ns和目标节点ng标记在图上，接着利用A*搜索算法找出从ns到ng的安全路径P。这样，AGV就可以沿着路径P进行点到点（PTP）和连续路径（CP）控制，精确地被引导至目的地。选择安全路径的优势在于，即使出现定位误差，AGV也能保持在离障碍物足够远的距离上行驶，降低了碰撞的风险。 自动导引车（AGV）自20世纪50年代中期以来不断发展，最初由Barrett公司设计，随后在美国得到广泛应用并定义。AGV是一种可编程、路径可扩展的无人驾驶车辆，广泛应用于物流、仓储、制造等多个行业。例如，1973年瑞典VOLVO公司在其装配线上大量使用AGV进行计算机控制的装配作业，显著提升了生产效率。日本是AGV应用最广泛的国家之一，20世纪80年代末拥有超过一万台AGV，涉及汽车制造、电子等多个领域。 在自动化存储和检索系统（AS/RS）中，AGV扮演着关键角色。控制台通过计算机网络接收并调度AGV的任务，实时监控AGV的状态，实现避碰、任务调度等功能。AGV在完成运输任务后会在托盘回收站待命，等待新的指令。导引系统如激光导航、磁条导航等确保AGV能够准确、自主地行驶，而充电系统则允许AGV在线快速自动充电，保证其持续运行。 AGV的结构包括车体、蓄电池、控制系统、驱动和转向装置等，其中精确定位装置和移载机构使得AGV能够准确停靠和装卸货物。通信单元则负责与控制系统和周边设备的通信，确保整个系统的协调运作。如图所示的激光导引AGV就是其中的一种实例，它们在自动化仓库中发挥着至关重要的作用。