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物流自动化AGV中级应用技术培训第一期2014年3月昆船AGV系统授课:蔡颖杰昆船智能公司研发部部长高级工程师昆船AGV系统培训1/11/2020课程内容•1：总体介绍（上午）–AGV概述–昆船自主研发AGV技术–系统构成等•2：单机介绍（下午）•3：软件介绍（下午）–AGV地面控制系统–AGV监控•4：应用介绍（下午）–自动化物流搬运–辅助生产1/11/2020总体介绍第一部分11/11/2020总体介绍内容•AGV系统概述•昆船自主研发AGV技术•特点•系统构成•应用开发过程•系统模式11/11/2020概述AGV系统11/11/2020什么是AGV？广义的定义－－轮式移动机器人（WMR－WheeledMobileRobot）我们把具有以下性质的机械，看作是机器人：1.代替人进行工作－－能使用工具和机械2.具有通用性－－根据不同工作状况，相应变化工作3.直接对外界工作－－能够根据计算结果，对外界直接产生作用11/11/2020AGV是自动导引小车（AutomatedGuidedVehicle）的英文缩写。是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输小车。AGV是一种以电池为动力，装有非接触导向装置的无人驾驶自动化车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，使小车较为精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。狭义的定义－－自动导引运输车AGV11/11/2020AGV的单机结构11/11/2020客户中心物流上位调度系统地面控制系统自动导引车客户搬运请求搬运命令AGV系统的解释快滴打车！！11/11/2020按导引方式：直接坐标导引电磁导引磁带导引光学导引激光导引惯性导引图象识别导引GPS导引AGV单机的分类11/11/2020电磁导引是较为传统的导引方式之一，目前仍被许多系统采用，它是在AGV的行驶路径上埋设金属线，并在金属线加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现AGV的导引。电磁导引主要优点是引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单而可靠，便于控制和通讯，对声光无干扰，制造成本较低。电磁导引11/11/2020电磁导引原理1.电磁感应传感器主要是由两个感应线圈组成的，可同时采入导引线的感应信号。2.通过比较两个线圈中信号的强弱便能得到电磁感应传感器的偏移量，通过一定的导引计算后就可实现AGV的电磁导引。11/11/2020磁带导引技术与电磁导引相近，用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁感应信号实现导引。磁带导引灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设也相对简单。但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰，由于磁带外露，易被污染难以避免机械损伤，因此导引的可靠性受外界因素影响较大。适合于环境条件较好，地面无金属物质干扰的场合。磁带导引11/11/2020惯性导引是在AGV上安装陀螺仪，在行驶区域的地面上安装定位块，AGV可通过对陀螺仪偏差信号与行走距离编码器信号的综合计算，及地面定位块信号的比较校正来确定自身的位置和方向，从而实现导引。此项技术在航天和军事上较早运用，其主要优点是技术先进，定位准确性高，灵活性强，便于组合和兼容，适用领域广，已被国外的几家AGV生产厂采用。惯性导引11/11/2020激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV通过发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和方向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。此项技术最大的优点是，AGV定位精确；地面无需其他定位设施；行驶路径可灵活多变，能够适合多种现场环境，它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式。激光导引11/11/2020按驱动方式：单轮驱动（SD－－SteerDriving）差速驱动（DIFF－－DifferentialDriving）全方位驱动（QUAD－－QuadMotion）11/11/2020按移载方式：辊道式叉式推挽式背驮式……11/11/202011/11/202011/11/202011/11/202011/11/202011/11/202011/11/2020为什么要用AGV？？？•以节约人力为目的的原料搬运•以安全为目的的原料搬运•对柔性装配线的需求•不适宜人工作的特殊场合11/11/2020AGV的发展趋势？？？•AGV的智能水平将日益提高•AGV的动力性能将日趋强劲•AGV的综合技术将更加复杂化•AGV的应用将日益普遍11/11/2020昆船自主研发AGV技术AGV系统21/11/2020市场对AGV的需求公司长远发展的需要2000年6月，分别由国防科工委、云南省科技厅、昆船集团公司正式立项，于2004年10月分别完成了国防科工委及云南省的AGV系统科技攻关项目。1999年11月，我公司先后顺利完成了青岛颐中、云南红河烟厂的物流自动化项目。昆船自主研发AGV技术从2004年5月开始，昆船公司利用自主AGV技术先后成功实施了多个不同导引形式的AGV工程项目，均受到用户的好评。21/11/2020主要技术指标如下：定位精度：±5mm系统调度能力：≥10辆系统通讯：无线以太网系统可靠性：≥97％昆船自主AGV技术的研发瞄准了当今世界领先水平的导航控制技术，结合多年来从引进技术的工程项目中总结的经验，在充分掌握和理解了国外技术的前提下，对AGV的主要技术实施再创新，使其更加符合中国市场的需求。其技术内容和主要技术指标达到了国外同类产品的水平。昆船自主AGV技术达到的目标21/11/2020AGV应用项目AGV资源模型AGV控制软件用开发平台描述和构建AGV项目用运行平台执行和实现AGV项目用户对导引形式，驱动形式的偏好用户不同执行机构的需求运行路径的复杂多变和持续完善运行流程的复杂多变和持续完善外围协作设备的多样性ATIS的系统设计设计思想21/11/2020设计的目标•快速开发•快速部署•快速应用可配置的AGV车载控制系统可配置的AGV地面控制系统21/11/2020支持的系统AGV系统运行平台操作系统（车载控制、任务管理、车辆管理、交通管理、IO管理、无线通讯、图形监控）不同的应用系统烟草行业钢铁行业激光导引电磁导引汽车行业造纸行业磁带导引陀螺导引不同类型系统不同业务系统21/11/2020特点AGV系统21/11/2020特点AGV系统是一个包括光、机、电、控制、通信等技术的综合系统，具有以下特点：•1．柔性规划：AGV的柔性主要表现在其路径规划上。路径规划是实施AGV应用项目的一个重要步骤，即应用专门的规划工具在生产车间的背景图上规划出AGV车辆行驶的路径和停靠的站台。因此可以根据实际需要来规划AGV车辆行走的路径，对于使用激光导引的AGV的系统，甚至可以在系统开始正式的运行之后再根据需要修改AGV车辆行走的路径，因此AGV系统具有很强的柔性。21/11/2020特点•2．智能：AGV系统是一个智能化的系统，它能够根据搬运任务和路径的情况动态安排AGV车辆的运行，如AGV系统能够调度离任务起点最近的AGV车辆执行任务。当路径被阻塞时，能够指挥AGV车辆选择其它的路径行走等。•3．适应性强：物料是放置于专门的托盘上由AGV进行运送的，只要设计相应的托盘，AGV车辆就可以用于运送不同的物料。在涉及到的物料种类较多的生产过程中，AGV系统有很强的适应性。AGV车辆也可以代替人类应用于一些特殊的，如有毒有害的环境中。21/11/2020特点•4．安全可靠：AGV系统有专门的软件模块控制整个系统的交通，再加上各台AGV车辆上安装的防碰撞机构，能够保证车辆之间以及车辆与环境物体之间的安全。由于物料是放置于专门的托盘上由AGV进行运送的，所以能够保证物料在运送期间的安全，避免因为运输时的碰撞而造成的损失。由于AGV系统的运行过程不需要人工干预，因此不仅可以节省劳动力，还能够避免人为因素对生产的影响。21/11/2020特点•5．易于与其它系统进行集成：AGV系统是一个完整的系统，它通过以太网对外提供调用的接口和相应的协议，因此很容易与现有的生产管理系统进行集成。并能够方便地统计出生产过程的物料消耗等数据，对生产计划的制定有很大的参考作用。•6．环保：AGV车辆是使用的动力能源是充电电池，因此AGV车辆的运行不会对生产环境造成破坏，因此AGV车辆特别适合于一些对环境质量要求较高的场合，如食品、药品等行业。21/11/2020AGV新技术讨论无接触能量传输?多驱动轮?多AGV协同工作?新能源?墙壁导引?动态路径？21/11/2020构成AGV系统31/11/2020构成•AGV调度计算机•AGV监控计算机•AGV车辆31/11/2020构成31/11/2020AGV控制系统结构31/11/2020平台结构AGV系统31/11/2020平台结构•平台本身和具体的应用项目相互独立。–平台包括构成平台的各种软件，–应用项目则是使用平台提供的软件根据具体应用项目的需求而产生的各种数据。•平台加上应用项目数据就构成了最终部署的应用环境。31/11/2020系统构架•设计平台和运行平台分离31/11/2020平台结构•开发平台和运行平台的系统体系结构–开发平台包括系统规划工具和系统定义工具–运行平台包括AGV地面控制系统、监控和车载系统31/11/2020应用开发过程AGV系统31/11/2020平台结构下的应用开发过程•1.使用开发平台中的规划工具规划系统的路径、车辆类型等信息。•2.使用定义工具定义系统的运行流程、系统规模等信息。系统提供一个可灵活定义系统流程的工具语言AGVScript，使得应用开发时能够方便地进行二次定义开发。•3.将数据导出到运行平台。运行平台根据开发平台提供的数据就可以控制所有AGV车辆协同、高效地完成搬运任务。31/11/2020应用开发•应用项目开发过程－－数据流向31/11/2020系统运行模式AGV系统31/11/2020系统运行模式•以AGV地面控制系统为核心的系统运行模式31/11/2020系统运行模式•AGV地面控制系统接受上位控制计算机发出的任务启动命令后，启动相应的物料搬运任务。•车辆管理根据AGV的任务执行情况调度AGV执行任务，并通过无线电将命令发送到AGV。•AGV随时报告车辆位置、状态信息及任务执行信息。•交通管理根据各AGV的位置，确认每一辆AGV下一步应该走的路径。31/11/2020系统运行模式•AGV地面控制系统接受上位控制计算机发出的任务启动命令后，启动相应的物料搬运任务。•车辆管理根据AGV的任务执行情况调度AGV执行任务，并通过无线电将命令发送到AGV。•AGV随时报告车辆位置、状态信息及任务执行信息。•交通管理根据各AGV的位置，确认每一辆AGV下一步应该走的路径。31/11/2020系统运行模式•任务管理根据AGV任务执行信息报告上位控制计算机。•地面控制系统在必要时使用输入输出模块控制外围设备，如通过数字IO模块启动或停止充电站。•地面控制系统把各种AGV系统的运行状态发送给图形监控系统，图形监控使用这些运行状态构建各种监控界面，供系统维护人员监控系统。31/11/2020剩余时间提问！谢谢！31/11/2020单机介绍第二部分（下午）41/11/2020ATIS的实际应用2004年10－12月，在云南某汽车制造厂实施了在线发动机及后桥装配系统，采用了电磁导引、差速驱动型AGV。41/11/20202004年12月－2005年1月，在上海某职业培训中心实施了工件运输AGV系统，一套地面控制系统对不同楼层的AGV进行控制，采用了磁带导引，差速驱动型AGV（推挽机构）。41/11/20202005年8月－2005年9月，在北京某学院实施了教学试验型AGV系统，采用了电磁导引，单轮驱动型AGV（辊道机构）。41/11/20202005年11月实施的深圳某自动化仓库AGV系统，采用了激光导引，单轮驱动型AGV（后叉式机构）。41/11/2020混合导引翻箱式AGV：41/11/2020激光导引全方位AGV：41/11/2020