纯二维码导航
概述 / Overview
"纯二维码导航"是 二维码识别导航 的极简变体:完全不使用激光 / 地纹 / 天花板 SLAM,仅靠地面二维码作为唯一定位源。它对仓库 / 工厂的改造代价最低,但限制也最多。
"Pure-QR navigation" is the minimal form of QR-based navigation: no laser SLAM, no ground-texture, no ceiling SLAM — only on-floor QR tags. It has the lowest deployment cost but the most restrictions.
适用场景 / When to use
- 单线性产线 / 单环路(车少、路径少)
- 改造成本 硬约束的项目(不能停产装激光、不能挂相机)
- 简单业务,定位精度要求 ≥ ±20 mm 即可
与其它方案的对比 / vs others
| 项 / Item | 纯二维码 / Pure-QR | 二维码 + SLAM 混合 / Hybrid | 色带 / 磁条 |
|---|---|---|---|
| 部署成本 / Deploy cost | 最低 | 中 | 中 |
| 路径灵活度 / Path freedom | 中(受二维码布点约束) | 高 | 低(必须沿线) |
| 高速行驶 / High speed | 困难(视场必须见 ≥ 1 标签) | 简单 | 简单 |
| 重定位 / Re-loc | 即时(任一标签都行) | 即时 | 困难 |
| 维护 / Maintenance | 二维码贴布需保持完整 | 二维码 + SLAM 地图 | 色带 / 磁条 |
| 失效 / Failure mode | 看不到标签 = 停车 | SLAM 兜底 | 离线 = 停车 |
系统要求 / System requirements
- 二维码密度: 每 1.0–1.5 m 一个标签(车速 ≤ 1 m/s);要求 任意时刻视场至少有 1 个标签。
- 标签精度: 边长 100–150 mm;位姿标定误差 ≤ ±5 mm。
- 下视相机: 全局快门,30–60 FPS,IR 环形灯。
- 地面平整度: 起伏 ≤ ±5 mm(俯仰会让相机视场偏离)。
- 车体速度上限: 1 m/s(高速会因相机视场过短而丢标签)。
工作模式 / Operating modes
站点对站点 / Site-to-site
每个 任务指定 目标站点(一个二维码)。AGV:
- 当前视场识别一个标签 X,反推车体位姿;
- 已知目标站点 Y 的二维码位置;
- 沿 X → Y 的预设路径走(每个相邻标签间是直线段);
- 沿途连续识别中间标签做小修正;
- 抵达 Y 二维码时停车。
Each task names a target site (a QR). AGV reads its current tag X, computes pose, plans path along predefined tag-graph to Y, follows tag-by-tag updates, stops at Y.
完全跟踪 / Continuous track
更高速场景:AGV 把多个标签 并行识别,做平均位姿,连续控制车体姿态。仅当相机分辨率足够 + 标签间距足够小时可用。
For higher speeds: detect multiple tags simultaneously and average. Requires high camera resolution and dense tag layout.
MDCS 集成 / MDCS integration
- Detour: 只配 QR backend,关闭其它 SLAM。位姿协方差完全来自 QR PnP。
- Clumsy: 巡线 Movement 一致;不同的是 没有 SLAM 兜底,丢失任一标签 5 s 后必须停车。
- SimpleComposer: 路径图直接对应 标签图,每个标签 = 一个站点;段是相邻标签间的直线。
- 调度: DPS 交管仍然适用。
故障与恢复 / Failure & recovery
- 丢标签 / Tag-loss: 任何 2 s 内看不到标签 → 减速;5 s仍无标签 → 停车 + 报警,等人工把车搬到任一标签上。
- 标签污损 / Tag damage: 每周巡检;自动检测置信度突然下降的标签并报告。
- 误识别 / Misread: PnP 重投影残差 > 2 像素的检测视为不可信。
- Tag-loss within 2 s → slow down; > 5 s → stop and alarm; operator must re-place on any tag.
- Weekly tag audit + automatic confidence-drop detection.
- PnP reprojection residual > 2 px is rejected.
部署建议 / Deployment tips
- 在交叉口前后各 3 个标签 密集布点。
- 取放工位 正上方 1 个标签 + 距离 200 mm 外再 1 个,确保对位精确。
- 避免在车道狭窄处只有 1 个标签 —— 必须 ≥ 2 个冗余。
- 使用 可清洁覆盖膜保护标签;磨损先损坏覆盖膜,不损坏标签本体。
已知边界 / Known limits
- 不能 高速跑长直线:标签间距与车速成反比。
- 不能在 反光地面(如抛光大理石)上用:相机看不清标签。
- 不能 跨楼层:每层都要独立标签图。
- 现场如有大量振动 / 油污落到标签 → 频繁损耗,不建议。