AGV必备基础知识

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AGV概述

• 定义：

  AGV是自动导引运输车的英文缩写，是一种装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定路径行驶、具有安全保护及移载功能的运输车，工业应用中无需驾驶员，以可充电蓄电池为动力来源。

• 功能：

  在计算机监控下，按路径规划和作业要求，使小车精确行走、停靠到指定地点，完成一系列作业功能，是自动化物流系统中的重要装备，被称为现代物流系统的动脉。

• 特点：

  以轮式移动为特征，具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势，活动区域无需铺设轨道等固定装置，不受场地、道路、空间限制，能体现自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。

• 安全性：导引路径明确，避免人为驾驶的不确定性，提高安全性。

• 成本控制：资金投入短期，员工工资长期且随通胀增加。

• 易维护：采用防碰撞设备，减少事故。

• 可预测性：遇障碍物自动停车，人为驾驶未必能做到。

• 降低产品损伤：减少人工粗鲁操作造成的货物损坏。

• 改善物流管理：智能控制使货物摆放有序，车间整洁。

• 降低操作成本：电池充电及管理自动完成，延长电池寿命。

• 较小的场地要求：比传统叉车巷道宽度窄，自由行驶的AGV能准确装卸货物。

• 灵活性：允许最大限度更改路径规划。

• 重复性：适用于重复路径上搬运大量货物。

• 调度能力：可靠性高，具有优化的调度能力。

• 长距离运输：适合点对点运输，尤其适用于长距离运输。

• 工艺流程：是工艺流程的纽带。

• 生产平衡：协助或提供生产平衡。

• 可计算性：能跟踪物料运输情况，人工驾驶叉车无法做到。

• 行业应用：可广泛应用于机械、电子、化工、冶金、邮电、汽车、机场、码头、造纸、烟草、家电、医药、食品、商业、银行、出版印刷、国防等行业。

• 具体行业应用案例：

• • 汽车行业

  • 化工行业

  • 造纸行业

• 国外发展历史：

• • 1913年美国福特汽车公司开始使用有轨道的导引车辆。

  • 1954年英国研制出电磁导引AGV。

  • 五十年代末AGV在欧洲推广应用。

  • 六十年代将计算机技术用于AGV系统控制与管理。

  • 七十年代AGV应用范围扩大，车型多样化，导引方式多样。

  • 八十年代AGV随计算机技术发展而发展，成本降低，性能先进，普及迅速，形成新产业。

  • 九十年代AGV进入高智能化、数字化、网络化、信息化。

  • 目前全球已有15000多个AGV系统，约100000辆小车。

• 国内发展历史：

• • 六十年代开始研究。

  • 七十年代北京起重运输机械研究所研制的ZDB-1型自动搬运车是国内最早的实用型AGV。

  • 八十年代邮电部设计研究院等单位开始对AGV进行研究与实践。

  • 九十年代沈阳自动化为沈阳金杯汽车公司总装线上设计的九台AGV自动装配系统是国内较先进的实用型AGV。

  • 九十年代中期，昆船公司在引进国外先进AGV技术的基础上，承担了数十个AGV系统的设计、安装，其水平代表了国内最高水平。

• 按导引方式划分：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、图像识别导引、GPS导引等。

• 按驱动方式划分：单轮驱动（SD）、差轮驱动（DIFF）、全方位驱动（QUAD）等。

• 按移载方式划分：辊道式、叉车式、推挽式、牵引式、背驶式、潜伏式等。

• 系统组成：由物流上位调度系统、AGV地面控制系统及AGV车载控制系统三者相互协作完成控制。

• • 物流上位调度系统：相当于客户，发出搬运请求。

  • AGV地面控制系统：相当于客户中心，进行任务调度和车辆分配，动态任务调度，路径搜索和路径分配。

  • AGV车载控制系统：相当于出租车，执行任务，与地面控制系统通过无线通信交换信息，调度作业，选择路径，确保交通通畅。当电量不足时，会向地面控制系统发出充电请求，在得到允许后前往自动充电站自动充电。

• 系统功能：

  综合光、机、电、计算机等科技领域先进理论和应用技术，具有单车编程及系统控制管理功能，能与外部自动化物流系统、生产管理系统或信息自动化系统有机结合，实现信息联网流通和管理实时监控。

  通过导航定位、车载伺服驱动与控制、车辆行驶、安全保护、货物装卸、地面计算机控制与管理、系统仿真、无线电通讯、无线以太网通讯、红外通讯或微波通讯、信息采集与处理、自动智能快速充电等应用技术，实现对系统内每台AGV的合理分配调度、最佳路径选择、安全交通管理、实时图形监控等。

• 电磁导引：

  在AGV行驶路径上埋设金属线，加载导引频率，通过识别导引频率实现导引。优点是引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单可靠，便于控制和通讯，对声光无干扰，制造成本较低。

• 磁带导引：

  采用在路面上贴磁带替代在地下埋设金属线，通过磁感应信号实现导引。灵活性较好，改变或扩充路径容易，磁带铺设相对简单。但易受周围金属物质干扰，磁带外露易被污染，对机械损伤敏感，导引的可靠性受外界因素影响较大，适合环境条件较好、地面无金属物质干扰的场合。

• 激光导引：

  在AGV行驶路径周围安装位置精确的激光反射板，AGV通过发射激光束，采集反射板反射的激光束，确定当前位置和方向，通过连续的三角几何运算实现导引。优点是定位精确，无需其他定位设施，行驶路径灵活多变，适合多种现场环境，是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式。

• 惯性导引：

  在AGV上安装陀螺仪，在行驶区域地面安装定位块，AGV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位置和方向，实现导引。优点是定位准确性高，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。

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