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关于AGV/RGV介绍

AGV是自动导引车(Automated Guided Vehicle)的英文缩写。是指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,并具有安全保护以及各种移载功能的自动化物流设备。AGV一般以电池为动力,目前也有用非接触能量传输系统--CPS(Contactless Power System)为动力的。AGV装有非接触导航(导引)装置,可实现无人驾驶的运输作业。它的主要用途是在计算机监控下,按路径规划和作业要求,精确地行走并停靠到指定地点,完成一系列作业功能。它具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比,AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。因此,在自动化物流系统中,最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的全自动化生产。

一、AGV机械系统的组成

如图一所示,AGV的机械结构包括车体、转向装置、行走装置、防撞挡板、超声波障碍

物探测装置、电池及充电装置、通信装置、移载系统、车载控制器、地面控制系统、状态指示面板、车载设定单元、遥控装置和导航系统等部分组成。

二、AGV控制系统的组成

AGV控制系统分为地面控制系统、车载控制系统及导航/导引系统,其中,地面控制系

统指AGV系统的固定设备,主要负责任务分配,车辆调度,路径(线)管理,交通管理,自动充电等功能;车载控制系统在收到地面控制系统的指令后,负责AGV的导航计算,导引实现,车辆行走,装卸操作等功能;导航/导引系统为AGV单机提供系统绝对或相对位置及航向。其中,导航是通过AGV自身装备的导航器件测量并计算出所在全局坐标中的位置和航向。

导引是AGV根据目前的位置、航向及预先设定的理论轨迹来计算下个周期的速度值和转向角度值即AGV运动的命令值。路径选择是AGV根据上位系统的指令,通过计算,预先选择即将运行的路径,并将结果报送上位控制系统,能否运行由上位系统根据其它AGV所在的位置统一调配。AGV单机行走的路径是根据实际工作条件设计的,它有若干“段”组成。每一“段”都指明了该段的起始点、终止点,以及AGV在该段的行驶速度和转向等信息。车辆驱动:AGV单机根据导引的计算结果和路径选择信息,通过伺服器件控制车辆运行。

三、AGV的导引方式

引导方式是AGV单机控制系统的核心技术,根据导航方式将AGV分为以下几类型。

1)电磁导引

电磁导引是传统的导引方式之一,它是在AGV的行驶路径埋设金属导线,并加载低频、低压导引电流,使导线周围产生磁场,AGV上的感应线圈通过对导引磁场强弱的识别和跟踪,实现AGV的导引。其主要优点是引线隐蔽、不易污染和破损、导引原理简单可靠、制造成本较低。其主要缺点是路径的复杂性有限、扩充或更改很麻烦、易受干扰。

2) 光学导引

光学导引的基本原理和方法同电磁导向相似。一般是在运行路径上铺设一条具有稳定反光率的色带。车上设有光源发身和接收反射光的光电传感器,通过对检测到的信号进行比较,调整车辆的运行方向。

3)惯性导引

惯性导引是在AGV上安装惯性陀螺仪,在行驶地面上安装定位块,AGV可通过对陀螺仪偏差信号的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和方向,从而实现导引。其主要优点是技术先进、定位准确性较高、灵活性强、便于组合和兼容。缺点是陀螺仪对振动较敏感、地面条件对AGV的可靠性影响很大、后期维护成本较高。

5)激光导引

激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过发射激光束,并采集由不同角度的反射板反射回来的信号,根据三角几何运算来确定其当前的位置和方向,实现AGV的导引。其主要优点是定位精度高、地面无需其它定位设施、能够适应复杂的路径条件及工作环境、可快速变更行驶路径和修改运行参数。缺点是车型构造需首先保证激光扫描器的视场要求、AGV抗光干扰的纠错能力有一定局限。

6)视觉引导

视觉导引控制是利用图像传感器采集路面上条带状路径标线的图像信息,通过计算机处理、识别,计算出车辆与路径标线之间的相对位置偏差从而控制运行方向,保证AGV沿着路径标线运行。优点是引导路径的设置和变更简单方便,成本低,易维护。缺点是容易受到光线的干扰。


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