AGV系统技术的研究与发展方向

AGV_AGV小车_AGV无人搬运车_AGV机器人-智能搬运专家深圳市佳顺伟业科技有限公司1AGV系统技术的研究与发展方向AGV小车导向方法与技术AGV小车的导向方式不仅决定着由其组成的物流系统的柔性，也影响着系统运行的可靠性和组态费用。直到20世纪80年代，埋线电磁感应导向技术仍然只是可选择的导向技术之一。随着电子技术的发展，以及AGV小车导向技术的多样化和导向方式的多元化，使AGV小车的性能进一步提高并能适应更复杂的工作环境，应用也更为广泛。AGV小车导向方法根据AGV小车导向信息的来源，导向方式可分为外导式和内导式。前者是指在车辆运行路径上设置导向信息媒体(如带有变频感应电磁场的导线、磁带或色带等)，由车上的传感器检测导向信息的特性(如频率、磁场强度、光强度等)，再将此信息经过处理，控制车辆沿导向路线行驶。后者是指在车辆上预先设定运行路径坐标，在车辆运行中实时检测车辆当前位置坐标并与预先设定值相比较，控制车辆的运行方向，即采用所谓的坐标定位原理。另外，根据AGV小车导向线路的形式，导向方式又可分为有线式和无线式。外导式中的超声导向、激光导向和光学导向可以称为标志反射法，内导式方法可以称为参考位置设定法。自动导向车(AGV)导向技术分析自动导向小车（AutomaticGuideVehicle）是一种无人驾驶的，以蓄电瓶驱动的物料搬运设备，其行驶路线和停靠位置是可编程的。70年代以来，电子技术和计算机技术推动了AGV技术的发展，如具有了磁感应，红外线、激光、语言编程、语音等功能等。AGV技术仍在发展中，目前有些语音控制的AGV能识别4000个词汇。1、AGV的结构在自动化制造系统中用的AGV大多数是磁感应式AGV，一种能同时运送两个工件的AGV，它由运输小车、地下电缆和控制器三部分组成，小车由蓄电池提供动力，沿着埋没在地板槽内的用交变电流激磁的电缆行走，地板槽埋没在地下4厘米左右深处，地沟用环氧树脂灌封，形成光滑的地表，以便清扫和维护。导向电缆铺设的路线和车间工件的流动路线及仓库的布局相适应，AGV行走的路线一般可分为直线、分支，环路或网状。小车驱动电动机由安装在车上的工业级蓄电池供电，通常供电周期为20h左右，因此必须定期到维护区充电或更换。蓄电池的更换一般是手工进行的，充电可以是手工的或者自动的，有些小车能按照程序自动接上电插头进行充电。为了实现工件的自动交接，小车装有托盘交换装置，以便与机床或装卸站之间进行自动联AGV_AGV小车_AGV无人搬运车_AGV机器人-智能搬运专家深圳市佳顺伟业科技有限公司2接。交换装置可以是辊轮式，利用辊轮与托盘间的摩擦力将托盘移进移出，这种装置一般与辊式传送带配套。交换装置也可以是滑动叉式，它利用往复运动的滑动叉将托盘推出或拉入，两边的支承滚子是为了减少移动时的摩擦力。升降台式交换装置是利用升降台将托盘升高，物料托架上的托物叉伸入托盘底部，升降台下降，托物叉回缩，将托盘移出。托盘移入的工作过程相反。小车还装有升降对齐装置，以便消除工件交接时的高度差。AGV小车上设有安全防护装置，小车前后有黄色警视信号灯，当小车连续行走或准备行走时，黄色信号灯闪烁。每个驱动轮带有安全制动器，断电时，制动器自动接上。小车每一面都有急停按钮和安全保险杠，其上有传感器，当小车轻微接触障碍物时，保险杠受压，小车停止。2、AGV的自动导向下图是磁感应AGV自动导向原理图，小车底部装有弓形天线3，跨设于以感应导线4为中心且与感应线垂直的平面内。感应线通以交变电流，产生交变磁场。当天线3偏离感应线任何一侧时，天线的两对称线图中感应电压有差值，误差信号经过放大，驱动左、右电动机2，左右电动机有转速差，经驱动轮1使小车转向，使感应线重新位于天线中心，直至误差信号为零。3、路径寻找路径寻找就是自动选取岔道，AGV在车间行走路线比较复杂，有很多分岔点和交汇点。地面上有中央控制计算机负责车辆调度控制，AGV小车上带有微处理器控制板，AGV的行走路线以图表的格式存储在计算机内存中，当给定起点和目标点位置后，控制程序自动选择出AGV行走的最佳路线。小车在岔道处方向的选择多采用频率选择法，在决策点处，地板槽中同时有多种不同频率信号，当AGV接近决策点（岔道口）时，通过编码装置确定小车目前所在位置，AGV在接近决策点前作出决策，确定应跟踪的频率信号，从而实现自动路径寻找。AGV导向技术分析与评价AGV是采用自动或人工方式装载货物，按设定的路线自动行驶或牵引着载货台车至指定地点，再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆。按日本JISD6801的定义：AGV是以电池为动力源的一种自动操纵行驶的工业车辆。自动导向车只有按物料搬运作业自动化、柔性化和准时化的要求，与自动导向系统、自动装卸系统、通讯系统、安全系统和管理系统等构成自动导向车系统(AGVS)才能真正发挥作用。计算机硬件技术、并行与分布式处理技术、自动控制技术、传感器技术以及软件开发环境的不断发展，为研究与应用提供了必要的技术基础。人工智能技术如理解与搜索、任务与路径规划、模糊与神经网络控制技术的发展，使智能化和自主化方向发展。AGV的研究与开发集人工智能、信息处理、图像处理为一体，涉及计算机、自动控制、信息通讯、机械设计和电子技AGV_AGV小车_AGV无人搬运车_AGV机器人-智能搬运专家深圳市佳顺伟业科技有限公司3术等多个学科，成为物流自动化研究的热点之一。尽管对AGV的研究已有多年的历史，但仍有多项关键技术还有待提高和突破，以进一步提高性能，降低制造成本和减少使用费用。本文所述AGV主要用于工厂物流系统，是在已知环境中，根据任务需求并按照一定的导向方式，完成相应的物料运输任务。因此，导向与控制方式是其核心问题。AGV系统技术研究方向（1）导引技术：八十、九十年代，正当国内的一些院校厂所致力基于埋线电磁导引技术并刚开始应用，基于CCD的光学磁带识别、周边图像识别导引技术停滞不前之时，美国则以汽车行业为代表，应用推广了基于陀螺导航的定位技术；瑞典的NDC公司则推出了基于激光反射测角定位技术。近年来，出现了激光测角与测距相结合的导引技术，其导引头已经商品化。导引技术的进步，提高了行程路径的柔性化，同时提高了停位精度，由±10毫米，缩小至±5毫米，乃致±3毫米。GPS定位导航技术则在大型（最大可达40t）AGV上得到应用。（2）移载技术：针对不同应用需求，出现了背辊式，背链式，推挽式，牵引式，龙门式，侧叉式、前叉式、后叉式、三向叉式、升降伸缩叉式等。由于移载技术，驱动技术、电池技术的进步，促进了载重/自重比的大幅提高，由1:4提高到1:1.2，即同样载重量，先进车型自重下降为落后车型的1/4。使车辆移动的能耗成倍降低，因而可以少装电池，使AGV的自重、功耗形成良性循环。（3）电池技术：由采用酸性电池，进步到高能酸性电池，近年来，又开始采用高能碱性电池，提高环保性能，大幅提高了充、放电比，由充电时间/放电时间为1:1提高到1;12，大幅缩短了待机充电的时间。（4）智能化：在企业物流自动化技术中，现代AGV技术最具有智能化的特征，车载计算机的硬软件功能日益强大不断升级，使AGV及AGV系统具有从网络、无线或红外接收上位及客户指令，自动导引，自动行驶，优化路线，自动作业，交通管理，车辆调度，安全避碰，自动充电，自动诊断，实现了AGV的智能化，信息化，数字化、网络化、柔性化、敏捷化、节能化、绿色化。现代AGV是24小时不知疲倦的聪明小车（仅在任务间隙时随机进行短时充电），能主动、自序、有节拍按最安全、快捷的路线执行作业。智能化的结果加上动力强劲，行驶速度可达160米/分，反映在选用车辆台数上成倍减少。