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AGV
摘要：AGV小車的顯著特點(diǎn)是無人駕駛 ,可以保障系統(tǒng)在不需要人工導(dǎo)航的情況下自動(dòng)行駛,柔性好,自動(dòng)化和智能化水平高。AGV小車可以根據(jù)倉儲(chǔ)貨位要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活配置 ,并且運(yùn)行路徑改變的費(fèi)用與傳統(tǒng)的輸送帶或剛性的傳送線相比非常低廉。
AGV是無人搬運(yùn)車（Automated Guided Vehicle）的英文縮寫。是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，AGV屬于輪式移動(dòng)機(jī)器人（WMR――Wheeled Mobile Robot）的范疇。
AGV小車的顯著特點(diǎn)是無人駕駛 ,可以保障系統(tǒng)在不需要人工導(dǎo)航的情況下自動(dòng)行駛,柔性好,自動(dòng)化和智能化水平高。AGV小車可以根據(jù)倉儲(chǔ)貨位要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活配置 ,并且運(yùn)行路徑改變的費(fèi)用與傳統(tǒng)的輸送帶或剛性的傳送線相比非常低廉。如果配有裝卸機(jī)構(gòu) ,AGV小車還可以與其他物流設(shè)備自動(dòng)接口,實(shí)現(xiàn)貨物或物料裝卸與搬運(yùn)全過程自動(dòng)化。此外,AGV小車還具有清潔生產(chǎn)的特點(diǎn),AGV小車依靠自帶的蓄電池提供動(dòng)力 ,運(yùn)行過程噪聲極低、無污染 ,可以應(yīng)用在許多要求工作環(huán)境清潔的場所。
AGV輸送系統(tǒng)構(gòu)成
AGV輸送系統(tǒng)由AGV單車、AGV控制系統(tǒng)、AGV充電系統(tǒng)、其他輔助器材組成。
其中AGV控制系統(tǒng)主要由AGV管理監(jiān)控計(jì)算機(jī)、NT8000、CWay8、AGV自動(dòng)調(diào)度軟件等軟件以及無線AP、定位反光板、綜合布線等組成。
AGV管理監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與庫物流管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。AGV管理監(jiān)控計(jì)算機(jī)與AGV小車通過無線局域網(wǎng)WLAN進(jìn)行通訊。
目前，全球頂尖的50家AGV供應(yīng)商均在其車輛中采用了NDC公司的AGV控制系統(tǒng)，它的AGV系列產(chǎn)品行銷全球，目前，世界上采用NDC公司控制技術(shù)的15000臺(tái)套AGV在運(yùn)行，NDC公司的激光、磁導(dǎo)引技術(shù)居世界領(lǐng)先水平，在激光、磁導(dǎo)引AGV領(lǐng)域占據(jù)全世界市場80%的份額。
AGV系統(tǒng)輸送方案
1.貨物出庫輸送
操作人員在呼叫終端呼叫所需托盤，物流管理系統(tǒng)自動(dòng)從立體庫調(diào)出相應(yīng)的托盤，由出庫輸送系統(tǒng)送至規(guī)定的AGV取貨站臺(tái)。庫物流管理系統(tǒng)向AGV監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)發(fā)送取貨請求。AGV監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)根據(jù)請求調(diào)度距離最近、空閑的AGV小車到對應(yīng)取貨站臺(tái)，取走貨物托盤、送至指定的站臺(tái)。完成貨物出庫輸送。
2.余料返回輸送
操作人員在呼叫終端呼叫余料托盤回庫。物流管理系統(tǒng)向AGV監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)發(fā)送取余料托盤請求。AGV監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)根據(jù)請求調(diào)度距離最近、剛卸完貨的AGV小車到對應(yīng)取貨站臺(tái)，取走余料托盤、送至余料托盤回收站臺(tái)。完成余料托盤回收輸送。此任務(wù)通過調(diào)度優(yōu)化被復(fù)合在出庫的任務(wù)中。
3.空托盤回收輸送
操作人員將空托盤碼垛放在空托盤站臺(tái)，在呼叫終端呼叫空托盤回庫。物流管理系統(tǒng)向AGV監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)發(fā)送取空托盤請求。AGV監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)根據(jù)請求調(diào)度距離最近、剛卸完貨的AGV小車到對應(yīng)取貨站臺(tái)，取走空托盤、送至空托盤回收站臺(tái)。完成空托盤回收輸送。此任務(wù)通過調(diào)度優(yōu)化被復(fù)合在出庫的任務(wù)中。
AGV系統(tǒng)技術(shù)研究方向
（1）導(dǎo)引技術(shù)：八十、九十年代，正當(dāng)國內(nèi)的一些院校廠所致力基于埋線電磁導(dǎo)引技術(shù)并剛開始應(yīng)用，基于CCD的光學(xué)磁帶識別、周邊圖像識別導(dǎo)引技術(shù)停滯不前之時(shí)，美國則以汽車行業(yè)為代表，應(yīng)用推廣了基于陀螺導(dǎo)航的定位技術(shù)；瑞典的NDC公司則推出了基于激光反射測角定位技術(shù)。近年來，出現(xiàn)了激光測角與測距相結(jié)合的導(dǎo)引技術(shù)，其導(dǎo)引頭已經(jīng)商品化。導(dǎo)引技術(shù)的進(jìn)步，提高了行程路徑的柔性化，同時(shí)提高了停位精度，由±10毫米，縮小至±5毫米，乃致±3毫米。GPS定位導(dǎo)航技術(shù)則在大型（最大可達(dá)40t）AGV上得到應(yīng)用。
（2）移載技術(shù)：針對不同應(yīng)用需求，出現(xiàn)了背輥式，背鏈?zhǔn)剑仆焓剑瑺恳剑堥T式，側(cè)叉式、前叉式、后叉式、三向叉式、升降伸縮叉式等。由于移載技術(shù)，驅(qū)動(dòng)技術(shù)、電池技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了載重/自重比的大幅提高，由1:4提高到1:1.2，即同樣載重量，先進(jìn)車型自重下降為落后車型的1/4。使車輛移動(dòng)的能耗成倍降低，因而可以少裝電池，使AGV的自重、功耗形成良性循環(huán)。
（3）電池技術(shù)：由采用酸性電池，進(jìn)步到高能酸性電池，近年來，又開始采用高能堿性電池，提高環(huán)保性能，大幅提高了充、放電比，由充電時(shí)間/放電時(shí)間為1:1提高到1;12，大幅縮短了待機(jī)充電的時(shí)間。
（4）智能化：在企業(yè)物流自動(dòng)化技術(shù)中，現(xiàn)代AGV技術(shù)最具有智能化的特征，車載計(jì)算機(jī)的硬軟件功能日益強(qiáng)大不斷升級，使AGV及AGV系統(tǒng)具有從網(wǎng)絡(luò)、無線或紅外接收上位及客戶指令，自動(dòng)導(dǎo)引，自動(dòng)行駛，優(yōu)化路線，自動(dòng)作業(yè)，交通管理，車輛調(diào)度，安全避碰，自動(dòng)充電，自動(dòng)診斷，實(shí)現(xiàn)了AGV的智能化，信息化，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、敏捷化、節(jié)能化、綠色化。現(xiàn)代AGV是24小時(shí)不知疲倦的聰明小車（僅在任務(wù)間隙時(shí)隨機(jī)進(jìn)行短時(shí)充電），能主動(dòng)、自序、有節(jié)拍按最安全、快捷的路線執(zhí)行作業(yè)。智能化的結(jié)果加上動(dòng)力強(qiáng)勁，行駛速度可達(dá)160米/分，反映在選用車輛臺(tái)數(shù)上成倍減少。
AGV小車電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案
方案一：AGV小車驅(qū)動(dòng)采用繼電器對電動(dòng)機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制,通過開關(guān)的切換對小車的速度進(jìn)行調(diào)整.此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路較為簡單,缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢,易損壞,壽命較短,可靠性不高。
方案二：AGV小車驅(qū)動(dòng)采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的分壓，從而達(dá)到分壓的目的。但電阻網(wǎng)絡(luò)只能實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速，而數(shù)字電阻的元器件價(jià)格比較昂貴。更主要的問題在于一般的電動(dòng)機(jī)電阻很小，但電流很大，分壓不僅回降低效率，而且實(shí)現(xiàn)很困難。
方案三：采用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機(jī)。線性型驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)和原理簡單，加速能力強(qiáng)，采用由達(dá)林頓管組成的 H型橋式電路(如圖2.1)。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)下，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高，H型橋式電路保證了簡單的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制，電子管的開關(guān)速度很快，穩(wěn)定性也極強(qiáng)，是一種廣泛采用的 PWM調(diào)速技種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無級快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此決定采用使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機(jī)。
