Phương thức điều hướng phổ biến của AGV, AMR

Điều hướng điện từ là phương pháp điều hướng truyền thống. Phương pháp này thực hiện bằng cách chôn dây dẫn điện xuống mặt sàn dọc theo đường di chuyển AGV. Sau đó các dây dẫn này được cấp dòng điện có tần số thấp và điện áp thấp để tạo ra từ trường, cảm biến điện từ được gắn trên AGV sẽ cảm ứng được từ trường được tạo ra từ dây dẫn và đưa về bộ điều khiển để phân tích và điều khiển AGV di chuyển. Sự khác biệt ở cường độ của tín hiệu điện từ có thể phản ánh mức độ mà AGV lệch khỏi đường dẫn. Hệ thống điều khiển tự động của AGV kiểm soát việc lái xe dựa trên độ lệch này, các tác vụ của AGV được xác nhận hoàn thành bằng các thẻ RFID dán tại các điểm làm việc.

• Việc thi công lắp đặt dây dẫn phức tạp, khó khăn và tốn chi phí khi thay đổi và mở rộng đường dẫn.
• Nguyên lý cảm ứng điện từ dễ bị ảnh hưởng bởi các vật liệu sắt từ, kim loại.
• Một vài cấu trúc mặt sàn không hỗ trợ và cũng có thể bị ảnh hưởng khi cần sẻ rãnh để chôn dây dẫn.

Nguyên tắc điều hướng băng từ tương tự như nguyên tắc điều hướng điện từ. Cảm biến của AGV sẽ nhận tín hiệu cảm ứng từ từ băng từ được dán trên đường di chuyển được định sẵn. Sau đó, khối xử lý tín hiệu sẽ điều khiển các động cơ để AGV di chuyển dọc theo đường bằng từ. Băng từ phù hợp với kiểu dán trên mặt đất và AGV vận chuyển hàng hóa nhẹ. Điều hướng băng từ có thể hoạt động ổn định và lâu dài trong điều kiện môi trường trong nhà, không kim loại và mặt sàn không nhiễm từ.

• Công nghệ điều hướng băng từ đã có thời gian gian phát triển, hiện tại đã đạt hoàn thiện, AGV sử dụng kiểu điều hướng này hoạt động rất chính xác và ổn định.
• Đường dẫn băng từ dễ quan sát, không bị nhiễu bởi âm thanh và ánh sáng như các phương pháp điều hướng khác.
• Thiết lập đường đi đơn giản, yêu cầu về kỹ thuật thấp.
• Dễ dàng thay đổi và mở rộng đường đi. Chi phí sửa đổi thấp hơn và thời gian đáp ứng nhanh hơn so với điều hướng điện từ.

• Băng từ dán nổi trên mặt sàn do đó không tránh khỏi việc dễ  bị hư hỏng, bám bẩn và xây xát.
• Từ tính từ băng từ có thể hút các vật thể có tính chất từ, kim loại xung quanh, điều này có thể gây ra sai sót trong quá trình hoạt động của AGV.
• Một khi AGV thực hiện các nhiệm vụ, nó chỉ có thể di chuyển dọc theo băng từ cố định và không thể thay đổi nhiệm vụ.
• Để tránh AGV đi chệch băng từ khi quay, băng không được đặt liên tục, ảnh hưởng đến độ ổn định của điều hướng.

Điều hướng đinh từ tính và điều hướng băng từ đều yêu cầu cảm biến phát hiện từ tính để định vị độ lệch trái và phải của AGV so với đường dẫn. Sự khác biệt giữa điều hướng đinh từ và điều hướng băng từ là băng từ được đặt liên tục, điều hướng đinh từ các đinh từ được đặt ngắt quãng, khoảng cách giữa các đinh từ được tính toán để AGV có thể di chuyển tốt nhất.

Đinh từ làm việc giống như băng từ, ngoại trừ việc chúng được lắp đặt dưới sàn nhà, các module điều khiển của AGV điều hướng đinh từ giống với module điều khiển của AGV điều hướng băng từ. Sự khác biệt là điều hướng băng từ sử dụng cảm biến gián đoạn trong khi điều hướng đinh từ sử dụng cảm biến liên tục. Vì vậy, khoảng cách giữa các đinh từ không được quá lớn. Vì AGV liên tục đo khoảng cách giữa hai đinh, chúng yêu cầu bộ mã hóa (encodor) để đo khoảng cách di chuyển, đảm bảo AGV di chuyển thẳng giữa các điểm.

• Chi phí thấp, công nghệ đã hoàn thiện.
• Che giấu tốt, không ảnh hưởng tới mĩ quan.
• Chống nhiễu mạnh, chống mài mòn và ăn mòn tốt.

• Đường dẫn AGV dễ bị ảnh hưởng bởi các vật liệu sắt từ.
• Việc sửa chữa hay mở rộng đường dẫn có thể ảnh hưởng tới mặt sàn.
• Điều hướng đinh từ không được sử dụng nhiều trong thực tế.

Điều hướng mã QR tương tự như điều hướng đinh từ, ngoại trừ các điểm đánh dấu tọa độ là khác nhau. Nguyên tắc của điều hướng mã QR (mã hai chiều) là xe được dẫn đường tự động quét mã QR trên mặt đất thông qua camera (hoặc đầu đọc mã QR) và lấy thông tin vị trí hiện tại bằng cách phân tích thông tin mã QR đó. Điều hướng mã hai chiều thường được kết hợp với điều hướng quán tính để di chuyển và định vị chính xác.

Khi hệ thống cảm biến (gồm đầu đọc mã QR và bộ xử lý) đọc mã QR, nó sẽ xuất ra thông tin khoảng cách giữa tâm của cảm biến và tâm của mã hai chiều, góc lệch, giá trị khoảng cách là dương hoặc âm. Với công nghệ và thuật toán thông minh ngày nay sai số định vị lặp lại của AGV điều hướng mã QR có thể đạt được là ± 10mm.

• Chi phí phần cứng thấp.
• Thời gian thiết lập đường đi ngắn.

• Một số lượng lớn mã QR cần được dán dọc theo các đường di chuyển của AGV, để đảm bảo AGV di chuyển chính xác với phương pháp điều hướng này cần tính toán khoảng cách giữa các mã QR hợp lý.
• Mã QR dễ mòn, xây xước, hư hỏng.
• Chi phí bảo trì cao.

Điều hướng Laser được đề cập đến ở đây là phương pháp điều hướng định vị dựa trên tính chất phản xạ của tia Laser. Nguyên tắc điều hướng là lắp đặt các gương phản xạ trên đường dẫn của AGV và máy quét laser trên thân AGV. AGV phát ra chùm tia laser, chùm tia laser đập vào các gương phản xạ trở lại, cảm biến trong máy quét laser nhận tín hiệu phản xạ này gửi đến bộ điều khiển, bộ điều khiển sẽ phân tích thành các thông tin về tọa độ và góc lệch của AGV so với các điểm phản xạ. Dựa trên các giá trị này, bộ điều khiển khớp với vị trí thực tế của bộ gương phản xạ để tính toán tọa độ tuyệt đối của AGV. Với nguyên tắc này AGV có thể được hướng dẫn rất chính xác.

• Phương pháp điều hướng Laser cho phép AGV lập kế hoạch đường đi linh hoạt, việc thiết lập đường đi rất nhanh chóng.
• Khả năng định vị chính xác, độ chính xác có thể <10mm (theo lý thuyết).
• Đường di chuyển có thể thay đổi linh hoạt để phù hợp với điều kiện môi trường khác nhau. Vị trí gương phản xạ đặt cao nên không dễ bị hư hỏng.
• Tốc độ di chuyển cao hơn.
• Không yêu cầu thiết bị định vị bổ sung.

• Chi phí AGV và gương phản xạ laser cao
• Không thể có chướng ngại vật giữa bộ phản xạ và cảm biến laser của AGV.
• Không có ánh sáng mặt trời trên đường đi (không thể hoạt động trong điều kiện ánh sáng mặt trời trực tiếp).

Điều hướng tự nhiên cũng là một loại điều hướng Laser. Nó cũng sử dụng cảm biến laser để cảm nhận môi trường xung quanh. Khác với điều hướng bằng laser là nó không cần phải lắp đặt gương phản xạ dọc đường đi của AGV để định vị. Bộ điều khiển sẽ đo các tín hiệu phản hồi từ máy phát laser của AGV phản xạ lại khi đập vào các vật thể xung quanh. Tính toán được khoảng cách từ AGV đến các vật thể và đưa ra quyết định di chuyển chính xác cho AGV. So với điều hướng phản xạ laser, chi phí xây dựng và chu kỳ của điều hướng tự nhiên thấp hơn.

Điều hướng tự nhiên là công nghệ điều hướng tiên tiến nhất hiện nay cho AGV. Phương thức dẫn đường sử dụng máy quét laser 2D để đo, quét môi trường thực địa và số hóa bản đồ môi trường. Sau đó thực hiện việc học đo lường để hiệu chỉnh bản đồ. Nhờ vậy có thể điều hướng AGV theo đường viền tự nhiên.

• Chi phí thấp hơn so với điều hướng laser do không cần thiết bị phản xạ.
• Thời gian lắp đặt, thiết lập ngắn.
• Việc thay đổi vị trí máy thiết bị, kho xưởng ít ảnh hưởng đến hoạt động của AGV.
• Là phương pháp điều hướng tối ưu thay thế cho điều hướng laser phản xạ.

• Độ chính xác định vị của AGV thấp hơn so với điều hướng bằng laser. Có thể đạt 5mm(về lý thuyết) và 10mm trong thực tế.
• Không thích hợp cho môi trường với có các đặc điểm không rõ ràng.

Điều hướng hỗn hợp áp dụng 2 hay nhiều phương thức dẫn hướng khác nhau để điều hướng xe tự động. Ví dụ kết hợp điều hướng mã QR và điều hướng quán tính, sử dụng điều hướng quán tính tầm ngắn để điều hướng vào vùng mù giữa hai mã QR. Một ví dụ khác, sự kết hợp điều hướng Laser và điều hướng băng từ, sử dụng điều hướng băng từ vào vị trí đòi hỏi độ chính xác định vị cao làm tăng tính ổn định của định vị AGV.

• Định vị độ chính xác cao.
• Việc kết hợp giữa các phương thức điều hướng giúp AGV điều hướng linh hoạt trong các điều kiện môi trường khác nhau, tính ứng dụng cao hơn.

• Giá thành cao.