1、認(rèn)識AGV1、自動導(dǎo)引車（AGV）2、AGV的工作原理及組成3、AGV的引導(dǎo)方式4、AGV的定位方法1/161自動導(dǎo)引車（AGV）自動導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)是一種以電池為動力，裝有非接觸式導(dǎo)向裝置的無人駕駛自動運(yùn)輸車。其主要功能是：在計算機(jī)控制下，通過復(fù)雜的路徑將物料按一定的停位精度輸送到指定的位置上。 從20世紀(jì)50年代中期，Barret公司設(shè)計出無人駕駛卡車，也就是AGV的最早雛形。到70年代，AGV作為生產(chǎn)組成部分進(jìn)入了生產(chǎn)系統(tǒng)，AGV廣泛應(yīng)用于汽車制造、機(jī)械、電子、鋼鐵、化工、醫(yī)藥、印刷、倉儲、運(yùn)輸業(yè)和商業(yè)上。 近年來，自動化技術(shù)呈現(xiàn)加速

2、發(fā)展的趨勢，國內(nèi)自動化立體倉庫和自動化柔性裝配線進(jìn)入發(fā)展與普及階段。其中，在自動倉庫與生產(chǎn)車間之間，各工位之間，各段輸送線之間，AGV起了無可替代的重要作用，與傳統(tǒng)的傳送輥道或傳送帶相比，AGV輸送路線具有施工簡單、路徑靈活，不占用空間、較好的移動性、柔性等優(yōu)點(diǎn)。 2/161自動導(dǎo)引車（AGV）3/162AGV的工作原理及組成AGV以可充電蓄電池為動力來源，裝備電磁感應(yīng)傳感器，沿固定的、鋪設(shè)在地板上的電流軌道進(jìn)行移動，通過上位組態(tài)軟件、PLC和鋪設(shè)在地面的地標(biāo)信息，實(shí)施啟動、停止、拐彎等動作。 AGV的結(jié)構(gòu)主要包含：車體、感應(yīng)裝置、動力裝置、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、導(dǎo)引裝置、移載機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等。

3、1、車體車體主要包含車架、車身箱體等機(jī)械承載結(jié)構(gòu)或防撞結(jié)構(gòu)。車架通常為焊接鋼架結(jié)構(gòu)，用于安裝和固定驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置以及識別路徑的感應(yīng)裝置。2、動力裝置動力裝置為AGV上驅(qū)動電機(jī)及通信設(shè)備等所有用電設(shè)備供電，包括蓄電池（目前常見的AGV為電力驅(qū)動）及充電系統(tǒng)。4/162AGV的工作原理及組成3、驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置是驅(qū)動AGV運(yùn)行，可合理控制速度和制動的系統(tǒng)，包括電機(jī)、驅(qū)動器、減速機(jī)、制動器、車輪等部件，與電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)類似。驅(qū)動方式可以分為：單輪驅(qū)動（單向運(yùn)動）、差速驅(qū)動（雙向運(yùn)動）和全驅(qū)動（橫向、縱向、斜向及回轉(zhuǎn)運(yùn)動）。4、轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向裝置控制AGV行進(jìn)方向。對應(yīng)三種驅(qū)動方式，轉(zhuǎn)向裝置分為

4、以下三種型式。(1) 鉸軸轉(zhuǎn)向型車體的前部有一個轉(zhuǎn)向驅(qū)動車輪，后部為兩個自由轉(zhuǎn)動輪，車體由前輪驅(qū)動實(shí)現(xiàn)向前單向行駛。其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但定位精度不高。 5/162AGV的工作原理及組成(2) 差速轉(zhuǎn)向型車體的中部有兩個驅(qū)動輪，前后部各有一組自由轉(zhuǎn)動輪。通過控制中部兩個輪的速度比可實(shí)現(xiàn)車體的轉(zhuǎn)向（如圖所示當(dāng)兩輪速度關(guān)系為V1V2時，車體沿底視視角的逆時針轉(zhuǎn)向），切換驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)向可實(shí)現(xiàn)向前后雙向行駛。這種方式結(jié)構(gòu)簡單，定位精度較高。(3)全輪轉(zhuǎn)向型車體的前后部各有兩個驅(qū)動和轉(zhuǎn)向一體化車輪，可實(shí)現(xiàn)沿縱向、橫向、斜向和回轉(zhuǎn)方向的靈活行駛（圖示實(shí)現(xiàn)斜向行駛），但控制算法比較復(fù)雜。 6/162AG

5、V的工作原理及組成5、引導(dǎo)裝置導(dǎo)引裝置的作用就是為AGV“導(dǎo)航”，主要包括電磁導(dǎo)引、直接坐標(biāo)導(dǎo)引、光學(xué)導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引、激光導(dǎo)引、慣性導(dǎo)引、GPS導(dǎo)引、圖像識別導(dǎo)引等方式，根據(jù)路徑是否固定又可以分為預(yù)定路徑方式和非預(yù)定路徑方式。6、移載機(jī)構(gòu)移載機(jī)構(gòu)用于物料的裝卸，安裝于車體之上。常見的AGV裝卸方式可分為被動裝卸和主動裝卸兩種。 7、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)包含上位調(diào)度系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)和車載控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)的層次與我們常使用的軟件叫車服務(wù)系統(tǒng)十分相似，用戶通過軟件發(fā)送用車需求（上位調(diào)度），軟件通過GPS識別最優(yōu)車輛并派遣（地面控制），車輛根據(jù)導(dǎo)航到達(dá)用戶指定位置（車載控制）。7/163AGV的引

6、導(dǎo)方式 所謂AGV導(dǎo)引方式是指決定其運(yùn)行方向和路徑的方式。它不同于前面所說的一般通信。常用的導(dǎo)引方式分兩大類：車外預(yù)定路徑方式和非預(yù)定路徑方式。 車外預(yù)定路徑導(dǎo)引方式是指在行駛的路徑上設(shè)置導(dǎo)引用的信息媒介物，AGV通過檢測出它的信息而得到導(dǎo)向的導(dǎo)引方式，如電磁導(dǎo)引、光學(xué)導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引(又稱磁性導(dǎo)引)等。 非預(yù)定路徑(自由路徑)導(dǎo)引方式其一是指在AGV上儲存著布局上的尺寸坐標(biāo)，通過識別車體當(dāng)前方位來自主地決定行駛路徑的導(dǎo)引方式，又稱車上軟件一編程路徑方式；其二是指激光導(dǎo)引。 8/163AGV的引導(dǎo)方式磁帶導(dǎo)引 1)反射式導(dǎo)向。這種引導(dǎo)方式是在地面上連續(xù)鋪設(shè)一條用發(fā)光材料制作的帶子，或者用發(fā)光涂料

7、涂抹在規(guī)定的運(yùn)行路線上，在車輛的底部裝有檢測反射光傳感器，通過偏差測定裝置到驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機(jī)來不斷調(diào)整車輛前進(jìn)的方向。2)磁性式導(dǎo)向。是在地面上連續(xù)鋪設(shè)一條金屬磁帶，而在車輛上裝有磁性傳感器，檢測磁帶的磁場，通過磁場偏差測定控制驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機(jī)來調(diào)整車輛行駛方向。 9/163AGV的引導(dǎo)方式電磁感應(yīng)導(dǎo)引 電磁感應(yīng)引導(dǎo)是目前AGV采用最廣泛的一種導(dǎo)引方式。一般需要在地面開槽埋設(shè)電纜，接通低壓、低頻信號，在電線周圍產(chǎn)生磁場。車上需安裝有兩個感應(yīng)線圈，并使其分別位于此導(dǎo)引線的兩側(cè)。導(dǎo)向線中電流約為200300mA，頻率為2kHz35kHz。，當(dāng)高頻電流流經(jīng)導(dǎo)線時，導(dǎo)線周圍產(chǎn)生電磁場，AGV上左右對稱安裝有兩

8、個電磁感應(yīng)器，它們所接收的電磁信號的強(qiáng)度差異可以反映AGV偏離路徑的程度。10/163AGV的引導(dǎo)方式視覺導(dǎo)引 視覺引導(dǎo)是在所經(jīng)路徑上斷續(xù)地設(shè)有若干引導(dǎo)標(biāo)志或反射板，小車據(jù)此自動識別和判斷路徑。引導(dǎo)的標(biāo)志除條形碼外，還可用圓形、方形、箭頭等圖形。視覺引導(dǎo)式AGV是正在快速發(fā)展和成熟的AGV，該種AGV上裝有CCD攝像機(jī)和傳感器，在車載計算機(jī)中設(shè)置有AGV行駛路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)據(jù)庫。AGV行駛過程中，攝像機(jī)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(jìn)行比較，從而確定當(dāng)前位置并對下一步行駛做出決策。11/163AGV的引導(dǎo)方式激光引導(dǎo) 該種AGV上安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器，在運(yùn)行路徑沿途的墻壁或支

9、柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標(biāo)志，AGV依靠激光掃描器發(fā)射激光束，然后接受由四周定位標(biāo)志反射回的激光束，車載計算機(jī)計算出車輛當(dāng)前的位置以及運(yùn)動的方向，通過和內(nèi)置的數(shù)字地圖進(jìn)行對比來校正方位，從而實(shí)現(xiàn)自動搬運(yùn)。依據(jù)同樣的引導(dǎo)原理，若將激光掃描器更換為紅外發(fā)射器、或超聲波發(fā)射器，則激光引導(dǎo)式AGV可以變?yōu)榧t外引導(dǎo)式AGV和超聲波引導(dǎo)式AGV。12/163AGV的定位方法 為了保證定位的精度與可靠性，必須采用合適的傳感器，不同的傳感器又形成了不同的定位方法。主要有基于光敏器件的定位方法，渦流傳感器的定位方法、光電傳感器的定位方法，傳感器組合定位方法等。 基于光敏器件的定位方法。這種定位方法的原

10、理是光電效應(yīng)。由光敏晶體管光照特性可知，其光電流輸出與照度之間有較好的線性度。隨著AGV與目標(biāo)位置的不斷靠近，其照度不斷增大，光敏器件的輸出隨之增大，由此可以控制AGV的定位。這種定位方法有效檢測范圍較長，可達(dá)到200mm以上，但定位精度較低，光敏器件在整個定位過程中輸出變化不明顯，給標(biāo)定帶來困難。13/163AGV的定位方法 基于電渦流傳感器的定位方法。渦流傳感器線性測量范圍大，靈敏度高，能直接測出位移量。采用這種定位方法能夠進(jìn)行精確定位。電渦流傳感器的主要元件為線圈，它的形狀與尺寸關(guān)系到傳感器的靈敏度與測量范圍，定位過程中檢測范圍一般較長（100mm以上），因而體積較大。線圈工作時產(chǎn)生的電磁場對坐標(biāo)導(dǎo)引方法與電磁感應(yīng)導(dǎo)引方法所用的傳感器產(chǎn)生磁影響。 基于光電傳感器的方法。這種定位方法由光電對管組成。正常情況下，接收管可接收到紅外信號。當(dāng)AGV到達(dá)目的位置時，AGV擋住紅外線而促使發(fā)出控制信號。這種定位精度可達(dá)1.5mm以上。如果在發(fā)射管前裝一細(xì)小的光隙，定位精度可提高至0.6mm以上。但這種定位方法在自動導(dǎo)引結(jié)束后至最后精確定位前無法對AGV進(jìn)行控制。14/163AGV的定位方法 傳感器組合定位方法。傳感器組合定位方法由光引導(dǎo)與精