AGV簡介-經(jīng)驗分享-20151125

1目錄AGV概述

概述AGV優(yōu)點AGV發(fā)展歷史AGV系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成地面控制系統(tǒng)車載控制系統(tǒng)AGV典型結(jié)構(gòu)組成導(dǎo)航引導(dǎo)方式AGV的應(yīng)用AGV應(yīng)用領(lǐng)域AGV安全應(yīng)用與未來展望1AGV發(fā)展歷史AGV即:AutomatedGuidedVehicle簡稱AGV.當前最常見的應(yīng)用如:AGV搬運機器人或AGV小車,AGV搬運機器人是通過特殊地標導(dǎo)航自動將物品運輸至指定地點,最常見的引導(dǎo)方式為磁條引導(dǎo),激光引導(dǎo).AGV搬運機器人是通過特殊地標導(dǎo)航自動將物品運輸至指定地點,最常見的引導(dǎo)方式為磁條引導(dǎo),激光引導(dǎo).目前最先進擴展性最強是由米克力美科技開發(fā)的超高頻RFID引導(dǎo).2AGV概述

概述AGV優(yōu)點

隨著工廠自動化、計算機集成制造系統(tǒng)技術(shù)逐步發(fā)展、以及柔性制造系統(tǒng)、自動化立體倉庫的廣泛應(yīng)用，AGV作為聯(lián)系和調(diào)節(jié)離散型物流管理系統(tǒng)使其作業(yè)連續(xù)化的必要自動化搬運裝卸手段，其應(yīng)用范圍和技術(shù)水平得到了迅猛的發(fā)展。下面是AGV的優(yōu)點介紹：自動化程度高——由計算機,電控設(shè)備,磁氣感應(yīng),激光反射板等控制.改善物流管理——由于AGV系統(tǒng)內(nèi)在的智能控制，能夠讓貨物擺放更加有序，車間更加整潔.成本控制——AGV系統(tǒng)的資金投入是短期的，而員工的工資是長期的，還會隨著通貨膨脹而不斷增加.特殊工作環(huán)境——專用系統(tǒng)可在人員不便進入的環(huán)境下工作安全性——人為駕駛的車輛，其行駛路徑無法確知.美觀——提高觀賞度，從而提高企業(yè)的形象.3AGV概述

4AGV

概述

AGV發(fā)展歷史世界上第一臺AGV是由美國Barrett電子公司于20世紀50年代初開發(fā)成功的,它是一種牽引式小車系統(tǒng),可十分方便地與其他物流系統(tǒng)自動連接,顯著地提高勞動生產(chǎn)率,極大地提高了裝卸搬運的自動化程度.1954年英國最早研制了電磁感應(yīng)導(dǎo)向的AGVS,由于它的顯著特點,迅速得到了應(yīng)用和推廣.1960年歐洲就安裝了各種形式,不同水平的AGVS220套，使用了AGV1300多臺.1976年,我國起重機械研究所研制出第一臺AGV,建成第一套AGVS滾珠加工演示系統(tǒng),隨后又研制出單向運行載重500公斤的AGV,雙向運行載重500kg,1000kg,2000kg的AGV,開發(fā)研制了幾套較簡單的AGV應(yīng)用系統(tǒng).從20世紀80年代以來,自動導(dǎo)引運輸車（AGV）系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中最大的專業(yè)分支之一,并出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢,成為現(xiàn)代化企業(yè)自動化裝備不可缺少的重要組成部分.5AGV系統(tǒng)

系統(tǒng)構(gòu)成AGV控制系統(tǒng)分為地面(上位)控制系統(tǒng),車載(單機)控制系統(tǒng)及導(dǎo)航/導(dǎo)引系統(tǒng),其中,地面控制系統(tǒng)指AGV系統(tǒng)的固定設(shè)備,主要負責任務(wù)分配,車輛調(diào)度,路徑(線)管理,交通管理,自動充電等功能;車載控制系統(tǒng)在收到上位系統(tǒng)的指令后,負責AGV的導(dǎo)航計算,導(dǎo)引實現(xiàn),車輛行走,裝卸操作等功能;導(dǎo)航/導(dǎo)引系統(tǒng)為AGV單機提供系統(tǒng)絕對或相對位置及航向.右邊圖片上圖為AGV系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),下圖為AGV系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu).6AGV系統(tǒng)

系統(tǒng)構(gòu)成AGV系統(tǒng)的控制是通過物流上位調(diào)度系統(tǒng)、AGV地面控制系統(tǒng)及AGV車載控制系統(tǒng)三者之間的相互協(xié)作完成的.舉個簡單的例子,AGV系統(tǒng)的控制過程就類似一家管理先進的出租車公司,物流上位調(diào)度系統(tǒng),AGV地面控制系統(tǒng)和AGV車載控制系統(tǒng)分別相當于客戶,客戶中心和出租車司機,AGV地面控制系統(tǒng)和各臺AGV之間通過無線通信來交換信息,調(diào)度AGV的作業(yè),并為其選擇路徑（線）,確保交通通暢.AGV,是以電池為動力的,當電量不足時,會向地面控制系統(tǒng)發(fā)出充電請求,在得到允許后,前往充電站自動充電,在充電期間,AGV地面控制系統(tǒng)不會向此AGV分配任何任務(wù),就與出租車進了加油站不再載客一樣.7AGV系統(tǒng)

地面控制系統(tǒng)AGV地面控制系統(tǒng),是AGV系統(tǒng)的核心,其主要功能:任務(wù)管理:任務(wù)管理類似計算機操作系統(tǒng)的進程管理,它提供對AGV地面控制程序的解釋執(zhí)行環(huán)境;提供根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級和啟動時間的調(diào)度運行;提供對任務(wù)的各種操作如啟動、停止、取消等.車輛管理:車輛管理是AGV管理的核心模塊,它根據(jù)物料搬運任務(wù)的請求,分配調(diào)度AGV執(zhí)行任務(wù),根據(jù)AGV行走時間最短原則,計算AGV的最短行走路徑,并控制指揮AGV的行走過程,及時下達裝卸貨和充電命令.交通管理：根據(jù)AGV的物理尺寸大小、運行狀態(tài)和路徑狀況,提供AGV互相自動避讓的措施,同時避免車輛互相等待的死鎖方法和出現(xiàn)死鎖的解除方法;AGV的交通管理主要有行走段分配和死鎖報告功能.通訊管理：通信管理提供AGV地面控制系統(tǒng)與AGV單機,地面監(jiān)控系統(tǒng),地面IO設(shè)備,車輛仿真系統(tǒng)及上位計算機的通信功能.車輛驅(qū)動：小車驅(qū)動負責AGV狀態(tài)的采集,并向交通管理發(fā)出行走段的允許請求,同時把確認段下發(fā)AGV.8AGV系統(tǒng)

車載控制系統(tǒng)AGV車載控制系統(tǒng),在收到上位系統(tǒng)的指令后執(zhí)行相應(yīng)的命令,其功能:導(dǎo)航：AGV單機通過自身裝備的導(dǎo)航器件測量并計算出所在全局坐標中的位置和航向.導(dǎo)引：AGV單機根據(jù)現(xiàn)在的位置、航向及預(yù)先設(shè)定的理論軌跡來計算下個周期的速度值和轉(zhuǎn)向角度值即,AGV運動的命令值.路徑選擇：AGV單機根據(jù)上位系統(tǒng)的指令,通過計算,預(yù)先選擇即將運行的路徑,并將結(jié)果報送上位控制系統(tǒng),能否運行由上位系統(tǒng)根據(jù)其它AGV所在的位置統(tǒng)一調(diào)配.AGV單機行走的路徑是根據(jù)實際工作條件設(shè)計的,它有若干"段"組成.每一"段"都指明了該段的起始點、終止點,以及AGV在該段的行駛速度和轉(zhuǎn)向等信息.車輛驅(qū)動：AGV單機根據(jù)導(dǎo)引的計算結(jié)果和路徑選擇信息,通過伺服器件控制車輛運行.9AGV系統(tǒng)

車體蓄電和充電裝置驅(qū)動裝置導(dǎo)向裝置車上控制器通信裝置安全保護裝置移載裝置信息傳輸與處理裝置AGV典型結(jié)構(gòu)組成10AGV系統(tǒng)

導(dǎo)航引導(dǎo)方式電磁導(dǎo)航電磁導(dǎo)航原理：電磁導(dǎo)航是較為傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式之一，目前仍被許多系統(tǒng)采用，它是在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬線，并在金屬線上加載導(dǎo)引頻率，通過對導(dǎo)引頻率的識別來實現(xiàn)AGV的導(dǎo)航。優(yōu)點:引線隱蔽,不易污染和破損,導(dǎo)引原理簡單而可靠,便于控制和通訊,對聲光無干擾,制造成本較低.缺點:改變或擴充路徑較麻煩,導(dǎo)引線鋪設(shè)相對困難.11AGV系統(tǒng)

導(dǎo)航引導(dǎo)方式磁帶導(dǎo)引磁帶導(dǎo)引原理：磁帶導(dǎo)航技術(shù)與電磁導(dǎo)航相近,不同之處在于采用了在路面上貼磁帶替代在地面下埋設(shè)金屬線,通過磁帶感應(yīng)信號實現(xiàn)導(dǎo)引.優(yōu)點:AGV定位精確,磁帶導(dǎo)航靈活性比較好,改變或擴充路徑較容易,磁帶鋪設(shè)也相對簡單,導(dǎo)引原理簡單而可靠,便于控制通訊,對聲光無干擾,投資成本比激光導(dǎo)航低很多.缺點:磁帶需要維護,要及時更換損壞嚴重磁帶,不過磁帶更換簡單方便,成本較低.12AGV系統(tǒng)

導(dǎo)航引導(dǎo)方式視覺導(dǎo)引視覺導(dǎo)引原理:AGV行駛過程中,攝像機動態(tài)獲取車輛周圍環(huán)境圖像信息并與圖像數(shù)據(jù)庫進行比較,從而確定當前位置并對下一步行駛做出決策.優(yōu)點:AGV定位精確,視覺導(dǎo)航靈活性比較好,改變或擴充路徑也較容易,路徑鋪設(shè)也相對簡單,導(dǎo)引原理同樣簡單而可靠,便于控制通訊,對聲光無干擾,投資成本比激光導(dǎo)航同樣低很多,但比磁帶導(dǎo)航稍貴.缺點:路徑同樣需要維護,不過維護也較簡單方便,成本也較低.13AGV系統(tǒng)

導(dǎo)航引導(dǎo)方式激光導(dǎo)引激光導(dǎo)引原理:在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板,AGV通過激光掃描器發(fā)射激光束,同時采集由反射板反射的激光束,來確定其當前的位置和航向,并通過連續(xù)的三角幾何運算來實現(xiàn)AGV的導(dǎo)引.優(yōu)點:AGV定位精確;地面無需其他定位設(shè)施;行駛路徑可靈活多變,能夠適合多種現(xiàn)場環(huán)境.缺點:制造成本高,對環(huán)境要求較相對苛刻(外界光線,地面要求,能見度要求等),不適合室外(尤其是易受雨,雪,霧的影響).14AGV的應(yīng)用

AGV應(yīng)用領(lǐng)域倉儲業(yè):倉儲業(yè)是AGV最早應(yīng)用的場所.1954年世界上首臺AGV在美國的SouthCarolina州的MercuryMotorFreight公司的倉庫內(nèi)投入運營,用于實現(xiàn)出入庫貨物的自動搬運.目前世界上約有2萬臺各種各樣AGV運行在2100座大大小小倉庫中.15AGV的應(yīng)用

AGV應(yīng)用領(lǐng)域製造業(yè):AGV在制造業(yè)的生產(chǎn)線中大顯身手,高效、準確、靈活地完成物料的搬運任務(wù).并且可由多臺AGV組成柔性的物流搬運系統(tǒng),搬運路線可以隨著生產(chǎn)工藝流程的調(diào)整而及時調(diào)整,使一條生產(chǎn)線上能夠制造出十幾種產(chǎn)品,大大提高了生產(chǎn)的柔性和企業(yè)的競爭力.16AGV的應(yīng)用

AGV應(yīng)用領(lǐng)域危險場所和特種行業(yè):在軍事上以AGV的自動駕駛為基礎(chǔ)集成其他探測和拆卸設(shè)備,可用于戰(zhàn)場排雷和陣地偵察,英國軍方正在研制的MINDERRecce是一輛偵察車,具有地雷探測,銷毀及航路驗證能力的自動型偵察車.在鋼鐵廠,AGV用于爐料運送,減輕了工人的勞動強度.在核電站和利用核輻射進行保鮮儲存的場所,AGV用于物品的運送,避免了危險的輻射.17AGV的應(yīng)用

AGV應(yīng)用領(lǐng)域餐飲服務(wù)業(yè):在服務(wù)業(yè)AGV小車也有望大展身手,如餐廳傳菜上菜端茶遞水等基礎(chǔ)勞動都可以有由AGV搬運機器人來實現(xiàn).18AGV的應(yīng)用

AGV安全應(yīng)用與未來展望AGV安全應(yīng)用:在AGV系統(tǒng)安裝之前就必須考慮安全問題.目標是兩個,一是防止車輛之間或者車輛與人員的碰撞,第二是當防撞系統(tǒng)故障時,主安全設(shè)備要立即使該車停止,等待人工干預(yù)再恢復(fù).