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• 關鍵詞：                                                                AGV                                                                自動導引車

• 摘要：目前，柔性制造系統在汽車、制造、摩托車、煙草等行業發展迅速，其中，柔性制造系統中的立體倉庫模塊，需要對毛坯、半成品和成品進行搬運、入庫及出庫等操作。自動導引車(AGV)能方便地實現自動出入裝卸站、工作臺和貨架等，充分適應柔性高、物流量大、搬運線路復雜等要求。

1、AGV概況

　　AGV(AutomatedGuidedVehicles)，由于其具有自動化程度高、安全、靈活等特點，因而廣泛應用于汽車制造、機械加工等自動化生產和倉儲系統。它是柔性制造生產線和自動化立體倉庫等現代化物流倉儲系統的關鍵設備之一。目前，中國具有包括沈陽新松機器人自動化股份有限公司、北京機械工業自動化研究所機器人中心、上海機電一體工程有限公司等多家機器人產業化基地，為發展我國自動導引車(AGV)產業奠定了基礎。經過多年的不懈努力，我國目前已經能夠生產具有國際先進水平的AGV自動導引車系列產品，其中一些品種實現了小批量生產。

2、AGV分類

2.1按照導引技術分類

1)電磁導引AGV。主要是在工作區域的地板下嵌入導線，然后施加特定交流電磁信號，通過AGV上傳感器檢測此信號執行走行控制。

2)光條紋導引AGV。在工作區間地板上繪制或鋪設特定顏色和形狀的路線，AGV通過光電探頭檢測圖案條紋的存在和偏移位置自主走行。

3)磁帶導引AGV。在工作區間地板上鋪設磁帶，AGV通過磁場傳感器檢測磁帶信號控制走行。

4)超聲波定位AGV。在工作范圍的固定已知位置安裝3臺以上超聲波發射機，AGV接收其發射出來的超聲信號，計算出AGV與各發射機的距離，獲得自身二維坐標，據此控制車輛運動。

5)激光定位AGV。在工作區域的已知位置固定安裝反射板，AGV頂端設計安放一個可旋轉的激光發射接收器。檢測AGV與各反射板的夾角或者距離，然后根據反射板坐標計算出AGV二維坐標與方向。

6)視覺導引AGV。視覺導引方法很多，主要是通過CCD攝像頭獲取周邊或者地表圖像，然后進行仿生圖像識辨確定自身坐標位置，進而導引AGV。

2.2按用途分類

1)搬運型AGV。廣泛應用于機械、電子、印刷、家電、紡織、卷煙等行業倉儲物流系統。

2)裝配型AGV。裝配型AGV應用于汽車裝配柔性生產線等領域。如新松公司裝配型AGV，主要用于汽車生產線，實現了發動機、后橋、油箱等部件的動態自動化裝配，也用于大屏幕彩色電視機和其他產品的自動化裝配線，極大提高了生產效率。

3、AGV技術簡介

3.1AGV系統構成

　　自動導引車(ACV)一般包括：車體、控制系統、轉向驅動裝置、光電導引系統、無線通訊系統、蓄電充電裝置及安全裝置等模塊。

　　自動導引車(AGV)車體部分由車身和機械手組成機械手可進行伸縮、上下及旋轉等操作。控制系統是系統的中樞，它將電機驅動、傳感器信號、定位算法、機械手動作及無線通訊等功能整合在一起。完成上位機對自動導引車(AGV)發出的運動方向、裝卸、停靠及避障等控制指令。轉向驅動裝置由車輪、驅動電機、光電傳感器及控制電路組成；光電導引系統利用左右驅動輪差動調速保證自動導引車(ACV)沿正確軌道運行。無線通訊系統實現自動導引車(AGV)與主控計算機(上位機)的通信，主控計算機與自動導引車(AGV)上的嵌入式工控機均配置無線數據通信卡，蓄電池采用48V的直流蓄電，保證連續工作12h。安全裝置利用一些紅外線傳感器進行避撞、避障檢測，對人及設備進行安全保護。

3.2AGV主要技術

1)AGV導航技術

AGV的導航技術決定了其運動方向及路徑方式。常用的方式為車外預定路徑方式及非預定路徑方式。車外預定路徑方式指在行駛的路徑上設置導航用的信息媒介物，AGV通過識別信息媒介物獲得導航信息，如磁帶導引、電磁導引、光學導引等。非預定路徑方式指AGV在運動過程中識別調度信息，確定行駛路徑，如激光導引、GPS導引、視覺導航等。

2)AGV安全技術

AGV安全防撞是其正常運行的良好保證。AGV防撞安全裝置分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式安全裝置主要是指安裝在AGV車周圍邊緣的安全裝置。如緩沖器、壓力傳感器等。非接觸裝置指通過非接觸的方式感受到AGV周邊的不安全因素，從而控制AGV的運動方向和速度，避免發生碰撞。非接觸裝置有激光式、超聲波式、紅外線式等多種類型。

3)AGV電池技術

近年來，AGV也隨著電池技術的發展而發展，由采用酸性電池、高能酸性電池到高能堿性電池，提高環保性能，大幅提高了充、放電比，由充電時間/放電時間為1:1提高到1:12，大幅縮短了待機充電的時間。

4、AGV在柔性制造系統中的應用

　　目前，柔性制造系統在汽車、制造、摩托車、煙草等行業發展迅速，其中，柔性制造系統中的立體倉庫模塊，需要對毛坯、半成品和成品進行搬運、入庫及出庫等操作。自動導引車(AGV)能方便地實現自動出入裝卸站、工作臺和貨架等，充分適應柔性高、物流量大、搬運線路復雜等要求。自動導引車(AGV)在柔性立體倉庫主要作業流程如下：

(1)入庫：整個柔性制造系統上的某個工位向系統提出入庫的明確要求，這些要求主要有零部件名稱和數量等，系統響應后，上位機通過無線網絡給AGV上工控機發出指令明確地通知自動導引車(AGV)搬運零件至對應倉位。AGV從裝卸站抓取零件，并根據當前的狀態、位置、任務等規劃運動路徑，運行到相應的倉位，準停然后，根據目標位置自動將零件放置到對應的倉位。

(2)出庫：系統以指令形式通知自動導引車(AGV)從庫內特定倉位取出零件至裝卸站。從倉庫特定庫架抓取零件，并根據當前的位置規劃運動路徑，運行至裝卸站，準停。然后，根據目標位置自動將零件放置到裝卸站緩沖區。接著，通過無線網絡向上位機發送當前位置和狀態。上位機根據當前狀態更新數據庫。

　　此外，自動導引車(AGV)中的裝配型AGV實現了生產過程中的自動化裝配。如：在汽車生產線，AGV實現了汽車發動機、后橋、油箱等部件的動態自動化裝配。