138-6728-6377

AGV小車

AGV小車



(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV)通常也稱為AGV小車·指裝備有電磁或光學等自動導引裝置,能夠沿規定的導引路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車,工業應用中不需駕駛員的搬運車,以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可通過電腦來控製其行進路線以及行為,或利用電磁軌道(electromagnetic path-following system)來設立其行進路線,電磁軌道黏貼於地板上,無人搬運車則依靠電磁軌道所帶來的訊息進行移動與動作。(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV),通常也稱為AGV小車.指裝備有電磁或光學等自動導引裝置,能夠沿規定的導引路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車,工業應用中不需駕駛員的搬運車,以可充電之蓄電池為其動力來源。

引導方式:

1.電磁感應引導 利用低頻引導電纜形成的電磁場及電磁傳感裝置引導無人搬運車的運行。

2.激光引導 利用激光掃描器識別設置在其活動範圍內的若幹個定位標誌來確定其坐標位置,從而引導AGV運行。

3.磁鐵--陀螺引導 利用特製磁性位置傳感器檢測安裝在地麵上的小磁鐵,再利用陀螺儀技術連續控製無人搬運車的運行方向。

物流搬運機器人-AGV

AGV(Automated Guided Vehicles)又名無人搬運車,自動導航車,激光導航車。其顯著特點的是無人駕駛,AGV上裝備有自動導向係統,可以保障係統在不需要人工引航的情況下就能夠沿預定的路線自動行駛,將貨物或物料自動從起始點運送到目的地。AGV的另一個特點是柔性好,自動化程度高和智能化水平高,AGV的行駛路徑可以根據倉儲貨位要求、生產工藝流程等改變而靈活改變,並且運行路徑改變的費用與傳統的輸送帶和剛性的傳送線相比非常低廉。AGV一般配備有裝卸機構,可以與其他物流設備自動接口,實現貨物和物料裝卸與搬運全過程自動化。此外,AGV還具有清潔生產的特點,AGV依靠自帶的蓄電池提供動力,運行過程中無噪聲、無汙染,可以應用在許多要求工作環境清潔的場所。

一 AGV的種類

AGV從發明至今已經有50年的曆史,隨著應用領域的擴展,其種類和形式變得多種多樣。常常根據AGV自動行駛過程中的導航方式將AGV分為以下幾種類型:

1.電磁感應引導式AGV電磁感應式引導一般是在地麵上,沿預先設定的行駛路徑埋設電線,當高頻電流流經導線時,導線周圍產生電磁場,AGV上左右對稱安裝有兩個電磁感應器,它們所接收的電磁信號的強度差異可以反映AGV偏離路徑的程度。AGV的自動控製係統根據這種偏差來控製車輛的轉向,連續的動態閉環控製能夠保證AGV對設定路徑的穩定自動跟蹤。這種電磁感應引導式導航方法目前在絕大多數商業化的AGVS上使用,尤其是適用於大中型的AGV。

2.激光引導式AGV

該種AGV上安裝有可旋轉的激光掃描器,在運行路徑沿途的牆壁或支柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標誌,AGV依靠激光掃描器發射激光束,然後接受由四周定位標誌反射回的激光束,車載計算機計算出車輛當前的位置以及運動的方向,通過和內置的數字地圖進行對比來校正方位,從而實現自動搬運。目前,該種AGV的應用越來越普遍。並且依據同樣的引導原理,若將激光掃描器更換為紅外發射器、或超聲波發射器,則激光引導式AGV可以變為紅外引導式AGV和超聲波引導式AGV。

3. 視覺引導式AGV

視覺引導式AGV是正在快速發展和成熟的AGV,該種AGV上裝有CCD攝像機和傳感器,在車載計算機中設置有AGV欲行駛路徑周圍環境圖像數據庫。AGV行駛過程中,攝像機動態獲取車輛周圍環境圖像信息並與圖像數據庫進行比較,從而確定當前位置並對下一步行駛做出決策。這種AGV由於不要求人為設置任何物理路徑,因此在理論上具有最佳的引導柔性,隨著計算機圖像采集、儲存和處理技術的飛速發展,該種AGV的實用性越來越強。

此外,還有鐵磁陀螺慣性引導式AGV、光學引導式AGV等多種形式的AGV。

停止計算:

AGV小車行進過程中,車載的激光掃描器和接收裝置不斷地發射與接收來自四周反射板的信號,通過控製模塊分析並估算出各反射板的大概位置,經過與規劃好的路線驗證最終得到AGV小車當前所處的精確位置。如果反射板位置發生偏差或規劃的路徑發生改變,就會影響AGV小車的正常行駛。位置計算功能目的就是使AGV小車運行在一個完善的導引係統中,通過進行初始位置計算和連續位置計算,產生一個模擬估算位置,再與規劃路徑進行

對比,不斷地進行位置修正,從而使AGV小車有序,穩定的運行。當一台AGV小車插入調度隊列中,若AGV小車位置處於初始位置或未知位置時,將開始進行初始化位置計算,此時激光掃描器通過測量從 發射激光到 接收反射光的時間差,通過飛行時間測距原理便可計算出距離和角度,即S=1/2(VT),其中V為光速,T為飛行時間,這裏需要先確定幾個條件-AGV小車不能移動,AGV小車至少可看到四塊反射板。激光掃描器計算出的距離和角度被用於初始位置計算,它包含以下兩個步驟:

首先進行最後已知位置測試,如果從激光掃描器到反射板的角度和最後一個已知反射板的角度匹配,那麽就認為這個位置是目前位置。如果不能匹配或沒有已知位置,則用三角測量法來計算。三角測量法就是在激光掃描器旋轉一周後從接收到角度信息中選取三個分布較好的角度,利用三角計算可以算出當前激光掃描器所在的位置,從而確定當前AGV小車在坐標係中的位置.

應用:

1.倉儲業

倉儲業是AGV最早應用的場所。1954年世界上首台AGV在美國的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的倉庫內投入運營,用於實現出入庫貨物的自動搬運。目前世界上約有2萬台各種各樣AGV運行在2100座大大小小倉庫中。海爾集團於2000年投產運行的開發區立體倉庫中,9台AGV組成了一個柔性的庫內自動搬運係統,成功地完成了每天23400的出入庫貨物和零部件的搬運任務。

2.製造業

AGV在製造業的生產線中大顯身手,高效、準確、靈活地完成物料的搬運任務。並且可由多台AGV組成柔性的物流搬運係統,搬運路線可以隨著生產工藝流程的調整而及時調整,使一條生產線上能夠製造出十幾種產品,大大提高了生產的柔性和企業的競爭力。1974年瑞典的Volvo Kalmar轎車裝配廠為了提高運輸係統的靈活性,采用基於AGVS為載運工具的自動轎車裝配線,該裝配線由多台可裝載轎車車體的AGVS組成,采用該裝配線後,裝配時間減少了20%,裝配故障減小39%,投資回收時間減小57%,勞動力減小了5%。目前,AGV在世界的主要汽車廠,如通用、豐田、克萊斯勒、大眾等汽車廠的製造和裝配線上得到了普遍應用。

近年來,作為CIMS的基礎搬運工具,AGV的應用深入到機械加工、家電生產、微電子製造、卷煙等多個行業,生產加工領域成為AGV應用最廣泛的領域。

3.郵局、圖書館、港口碼頭和機場

在郵局、圖書館、碼頭和機場等場合,物品的運送存在著作業量變化大,動態性強,作業流程經常調整,以及搬運作業過程單一等特點,AGV的並行作業、自動化、智能化和柔性化的特性能夠很好的滿足上式場合的搬運要求。瑞典於1983年在大斯得哥爾摩郵局、日本於1988年在東京多摩郵局、中國在1990年於上海郵政樞紐開始使用AGV,完成郵品的搬運工作。在荷蘭鹿特丹港口,50輛稱為“yard tractors”的AGV完成集裝箱從船邊運送到幾百碼以外的倉庫這一重複性工作。

4.煙草、醫藥、食品、化工

對於搬運作業有清潔、安全、無排放汙染等特殊要求的煙草、醫藥、食品、化工等行業中,AGV的應用也受到重視。在國內的許多卷煙企業,如青島頤中集團、玉溪紅塔集團、紅河卷煙廠、淮陰卷煙廠,應用激光引導式AGV完成托盤貨物的搬運工作。

5.危險場所和特種行業在軍事上,以AGV的自動駕駛為基礎集成其他探測和拆卸設備,可用於戰場排雷和陣地偵察,英國軍方正在研製的MINDER Recce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用於爐料運送,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用於物品的運送,避免了危險的輻射。在膠卷和膠片倉庫,AGV可以在黑暗的環境中,準確可靠的運送物料和半成品。

係統構成:

物料傳送係統高速的物料傳送功能,是搬運機器人保證自動化生產的關鍵因素之一,對提高生產效率有至關重要的作用。搬運機器人可以做到物料庫與目的地間的高速往返,各動作間緊密結合,有條不紊,特別是在連續搬運和傳送時具有良好的實時性。

驅動結構驅動機構是搬運機器人的重要組成部分。根據動力源的不同,搬運機器人的驅動機構可以分為液壓、氣動、電動和機械驅動等四類。液壓驅動壓力高,可獲得大的輸出力,反應靈敏,可實現連續軌跡控製,維修方便,但是,液壓元件成本高,油路比較複雜。氣動驅動壓力低,輸出力較小如需要輸出力大時,其結構尺寸過大,阻尼效果差低速不易控製,但結構簡單,能源方便,成本低。電動機驅動有:異步電動機、步進電動機為動力源,電動機使用簡單,且隨著材料性能的提高,電動機性能也逐漸提高。

導航方式:

直接坐標

用定位塊將搬運機器人的工作區域分成若幹坐標小區域,通過對小區域的定位讀取來完成導航,一般有光電式(將坐標小區域以兩種顏色劃分,通過光電器件計數)和電磁式(將坐標小區域以金屬塊或磁塊劃分,通過電磁感應器件計數)兩種形式,其優點是可以實現路徑的修改,導引的可靠性好,對環境無特別要求。缺點是地麵測量安裝複雜,工作量大,導引精度和定位精度較低,且無法滿足複雜路徑的要求

電磁導引

電磁導引是較為傳統的導航方式,仍被許多係統采用,電磁導引指的是在搬運機器人的行駛路徑上埋設金屬線,並在金屬線加載導引頻率,通過對導引頻率的識別來實現搬運機器人的導引。其主要優點是引線隱蔽,不易汙染和破損,導引原理簡單而可靠,便於控製和通訊,對聲光無幹擾,製造成本較低。缺點是路徑難以更改擴展,對複雜路徑的局限性大。

光學導引

在AGV的行駛路徑上塗漆或粘貼色帶,通過對攝像機采入的色帶圖象信號進行簡單處理而實現導引,其靈活性比較好,地麵路線設置簡單易行,但對色帶的汙染和機械磨損十分敏感,對環境要求過高,導引可靠性較差,精度較低。

激光導航

激光導引是在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,並通過連續的三角幾何運算來實現AGV的導引。

此項技術最大的優點是,AGV定位精確;地麵無需其他定位設施;行駛路徑可靈活多變,能夠適合多種現場環境。缺點是製造成本高,對環境要求較相對苛刻(外界光線,地麵要求,能見度要求等),不適合室外(尤其是易受雨、雪、霧的影響)。

慣性導航

慣性導航是在AGV上安裝陀螺儀,在行駛區域的地麵上安裝定位塊,AGV可通過對陀螺儀偏差信號(角速率)的計算及地麵定位塊信號的采集來確定自身的位置和航向,從而實現導引。

此項技術在軍方較早運用,其主要優點是技術先進,較之有線導引,地麵處理工作量小,路徑靈活性強。其缺點是製造成本較高,導引的精度和可靠性與陀螺儀的製造精度及其後續信號處理密切相關。

操作說明:

在開始熟悉使用AGV小車之前,請牢記以下幾條注意事項:

1、啟動AGV小車之前,請注意小車是否處於導引線中間。如果位置不正確,請 關閉小車電源後 將小車推到導引線中間後再啟動小車。小車分車頭和車尾,裝有液晶屏的為車頭,另一側為車尾,小車啟動必須保證車頭車尾都在線,即導引線在車頭車尾的中間,左右偏差可以在正負10CM,小車啟動後會自動調整車頭車尾,使之在最佳位置。

2、啟動AGV小車之前,請查看小車頂端的紅色緊停按鈕是否按下。如果處於緊停狀態,請旋轉緊停按鈕使之彈出。

3、旋轉車頂的鑰匙,啟動小車電源。如果聽到:“滴”一聲短音,並且液晶顯示屏上出現藍色歡迎界麵,表示小車啟動成功。如果聽到:“滴——”的長音,表示小車啟動未正常,請旋轉鑰匙回原位,關閉小車電源後稍等5秒重新啟動小車,直到啟動成功為止。如果連續3次以上啟動未成功,請盡快給小車充電。

4、AGV小車啟動正常後,兩個黃色的停車燈短暫亮3秒後熄滅,液晶屏上出現藍色歡迎界麵,小車進入內部係統自檢過程。短暫自檢後,小車進入正常運行狀態,等待操作人員進行下一步操作。

5、AGV小車內部鉛酸蓄電池能支持連續工作6個小時,如果正常運行中經常發生讀地址卡不成功,或小車從停止狀態啟動不成功,請盡快給小車充電,充電時間請保證8個小時。

6、AGV小車充電時,需要將緊停按鈕拍下,將鑰匙開關逆時針旋轉關閉小車電源。將充電器電源插頭接通電源,充電器充電插頭插入小車尾部的充電插座,開啟充電器電源。小車頂部綠色充電燈亮,表示充電過程正常。察看充電器上各旋鈕狀態,充電電壓必須選擇24V檔,充電電流順時針旋轉到最大位置。充電8小時以後,請查看充電器上的電流表指針讀數,當指針讀數小於1A時,代表充電過程接近結束,可以將充電器拔下。

7、AGV小車運行時,出現異常情況小車出軌後,請手動按下“取消”鍵緊急停車或按下緊停按鈕關閉小車電源。在關閉小車電源後將小車推回導引軌道重新運行。小車內部提供出軌保護電路,當小車離開軌道運行2秒後,自動停止運行,同樣需要關閉小車電源後,將小車推回軌道運行。

8、由於場地有限,地圖複雜,小車的速度盡量為1檔和2檔 !當AGV小車在轉彎運行時,請保證速度為1檔;當小車在停車之前和從停車狀態啟動時,速度也必須為1檔。直線運行時,可以選擇2檔,盡量不要使用3檔和4檔。

9、路徑輸入表最多支持27條路徑,在小車屏幕上輸入路徑時,可通過PAGE UP 和 PAGE UP 按鈕翻頁。在屏幕頂端會出現當前頁號。AGV小車可以選擇由計算機遠程設置或者小車手動設置。