探究基于AGV的自動(dòng)化物流系統(tǒng)

1、探究基于AGV勺自動(dòng)化物流系統(tǒng)摘要：AGVI動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，它是一種無(wú)人操縱的自 動(dòng)化運(yùn)輸設(shè)備， 它的主要功能是通過(guò)通信系統(tǒng)， 利用基地主控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 讓 對(duì)方接受自己的指令并且報(bào)告自己的狀態(tài)。 通過(guò)主控機(jī)可以監(jiān)控AGV實(shí)現(xiàn)從出發(fā) 點(diǎn)到目的地之間的自主駕駛，可以保證車(chē)輛以最快的速度實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)貨物的功能。本文主要介紹了 AG般結(jié)構(gòu)，分析了其構(gòu)造特點(diǎn)，本文還對(duì)AGV勺通信系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)這個(gè)系統(tǒng)和自動(dòng)化的物流控制中心之間的通信問(wèn)題， 提出了一種雙 向的通信方法，以供參考。關(guān)鍵詞：AGV自動(dòng)化物流系統(tǒng)；無(wú)線通信自動(dòng)化物流系統(tǒng)是指在一定的時(shí)間期限和空間范圍內(nèi)， 通過(guò)一定的設(shè)備

2、， 運(yùn) 輸物料和相關(guān)的設(shè)備、輸送設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備。實(shí)現(xiàn)人員之前的通訊聯(lián)系，由這些 動(dòng)態(tài)要素構(gòu)成的具有特定功能的有機(jī)整體就是自動(dòng)化物流系統(tǒng)。 它包括了自動(dòng)引 導(dǎo)小車(chē)AGV自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)、自動(dòng)輸送機(jī)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。自 動(dòng)化物流系統(tǒng)是一個(gè)現(xiàn)代化的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。 因?yàn)槲锪飨到y(tǒng)一般采用分布式的多 種進(jìn)程相互監(jiān)控的管理方式，以滿足其高新技術(shù)和可靠性的需要。 采用AGM以 將復(fù)雜的物流系統(tǒng)進(jìn)行分解， 形成面向服務(wù)對(duì)象的多個(gè)物流中心， 這個(gè)物流中心 又包含著AGV和自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)。一、AGV勺發(fā)展現(xiàn)狀A(yù)G首先在國(guó)外出現(xiàn)，發(fā)展歷史也很長(zhǎng)。1913年美國(guó)福特公司把AGV技術(shù)裝置在有軌的引導(dǎo)底盤(pán)裝配上。

3、1953 年美國(guó)一家公司創(chuàng)造了世界上第一臺(tái)采用埋 線的電磁感應(yīng)方式的自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)。1955年，美國(guó)首次把AGV運(yùn)用在實(shí)際的生 產(chǎn)線上，到了 1959年，美國(guó)把AGV技術(shù)運(yùn)用在自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)上。目前，國(guó)外對(duì)AGV技術(shù)的研究主要集中自智能化和多樣化的研究方面， 主要包括對(duì)多傳感信息融合技術(shù)的研究、導(dǎo)航和定位技術(shù)、視覺(jué)技術(shù)和智能控制算法的研究上。在我國(guó)，AGV技術(shù)的研究起步比較晚。中國(guó)對(duì) AGV技術(shù)的來(lái)源主要有兩個(gè)方面：一是直接引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，一是自主研發(fā)。針對(duì)第一種方法， 1980 年 在上海石化公司引進(jìn)了國(guó)內(nèi)的第一套 AGV針對(duì)第二種方法，1967年北京起重機(jī)械研究所研制出我國(guó)第一臺(tái) AGV，

4、1 988年我國(guó)的郵電部北京郵政科學(xué)技術(shù)研究所研制了郵政樞紐的 AGV。AGV在我國(guó)的應(yīng)用經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，但是我國(guó)研究人員逐漸發(fā)現(xiàn)了AGV勺特點(diǎn)和性能，AGV勺應(yīng)用范圍很廣泛，不僅可以在自動(dòng)化程度比較高的工在車(chē)站 、業(yè)和非工業(yè)的物料搬運(yùn)中廣泛應(yīng)用，還可以在各種其他物流場(chǎng)所中應(yīng)用。AGV的應(yīng)用范圍主要有：柔性裝配系統(tǒng)、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、柔性加工系統(tǒng)； 機(jī)場(chǎng)、郵局的物品分撿系統(tǒng)中作為運(yùn)輸工具， 也可以應(yīng)用在辦公室和醫(yī)院的 AGV。AGV還可以幫助機(jī)械、電子、紡織和卷煙、食品衛(wèi)生行業(yè)的物料運(yùn)輸提高效率。到現(xiàn)在為止，很多企業(yè)都采用AGV勺運(yùn)輸方式，輔助磁導(dǎo)航和激光導(dǎo)航的方式進(jìn) 行物料的運(yùn)輸。但是這

5、些導(dǎo)航技術(shù)成本很高， 但是運(yùn)輸技術(shù)維護(hù)和改造都很困難。自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)作為自主式移動(dòng)機(jī)器人的一種， 是輪式機(jī)器人的一種， 它承載的力 量比較大。 可以受到地面控制系統(tǒng)的控制， 根據(jù)貨物的出發(fā)點(diǎn)和目的地， 實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)化的運(yùn)輸， 可以自動(dòng)避開(kāi)障礙物駛向目的地， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的物料運(yùn)輸。 在我國(guó)， 自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)在制造業(yè)廣泛應(yīng)用， 世界各國(guó)都在關(guān)注自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)的研究。 隨著 我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)科研人員對(duì)于自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)的研究也更加深A(yù)GV入，把這項(xiàng)技術(shù)列入了國(guó)家高技術(shù)計(jì)劃，取得了一定的成就。同時(shí)，對(duì)于 來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的問(wèn)題就是導(dǎo)航， 首先要解決障礙物的問(wèn)題， 應(yīng)該按照科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人從出發(fā)

6、地到目的地的無(wú)觸碰運(yùn)動(dòng)。我國(guó)的AGV技術(shù)和國(guó)外相比 還有很大的差距。我國(guó)主要在科技含量、應(yīng)用普及率方面比較差。二、自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)系統(tǒng)介紹（一） AGV勺定位引導(dǎo)技術(shù)AGV勺引導(dǎo)是指AGVI行的方向和路徑。目前最常用的 AG引導(dǎo)的方法就是電磁引導(dǎo)、磁帶引導(dǎo)、激光引導(dǎo)和視覺(jué)引導(dǎo)。電磁引導(dǎo)是最常用的一種引導(dǎo)方式,它在地板內(nèi)設(shè)置了電磁線，利用交流的頻率輸入形成了一個(gè)環(huán)形的線路。AGVb還設(shè)有磁感傳感器，運(yùn)用這個(gè)設(shè)備可以檢測(cè)磁帶的磁場(chǎng)， 還可以調(diào)整車(chē)輛行駛的方向。它的優(yōu)勢(shì)是無(wú)污染和無(wú)破損、可以進(jìn)行通信自動(dòng)化控制。導(dǎo)引的方式非常方便。缺點(diǎn)是導(dǎo)引路線一旦確定，就很難改變。磁帶導(dǎo)引的原理和電磁導(dǎo)引的原理一致，值

7、不過(guò)磁帶導(dǎo)引運(yùn)用的是金屬線。 磁帶導(dǎo)引的優(yōu)勢(shì)是靈活性比較好， 可以輕易改變導(dǎo)引的路徑。磁帶鋪設(shè)操作也很簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是它容易受到周?chē)矬w的影響，磁帶如果保護(hù)不慎就容易受損。因此這種導(dǎo)引方式只能在周?chē)h(huán)境比較好的情況下進(jìn)行。激光導(dǎo)引的原理是在 AGV勺周?chē)惭b位置精確的激光反射板，利用反射板采集發(fā)射的激光束，確定目標(biāo)物的方向。這種引導(dǎo)方式的優(yōu)點(diǎn)是定位比較準(zhǔn)確，所需的地面設(shè)施比較少，引導(dǎo)路徑也很靈活，適合的環(huán)境也很多。但是缺點(diǎn)是目前在國(guó)外很少有AG廠家采用這種引導(dǎo)方式，因?yàn)樵靸r(jià)很高，安裝復(fù)雜,位置也很復(fù)雜。視覺(jué)導(dǎo)引的方式有兩種，一種是利用攝像頭采集周?chē)h(huán)境的信息,和已經(jīng)建立的路徑周?chē)男畔⑦M(jìn)行比較，從

8、而控制 AGV 一種是識(shí)別引導(dǎo)線的圖像信息，因?yàn)锳GVE運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很明顯的引導(dǎo)線，利用攝像頭可以實(shí)時(shí)采集導(dǎo)引線圖像。F面把這幾個(gè)引導(dǎo)方式進(jìn)行比較，如下表（1） AG引導(dǎo)技術(shù)的優(yōu)劣比較AG埸I導(dǎo)技術(shù)的優(yōu)劣表技術(shù)名稱(chēng)成熟度技術(shù)難度成本應(yīng)用先進(jìn)性前景電磁導(dǎo)引成熟中低較廣一般較好磁帶導(dǎo)引成熟低低廣一般好激光導(dǎo)引較成熟低較低廣較先進(jìn)好（二） AGV勺一般組成AG主要由車(chē)體、蓄電和充電系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置和車(chē)載計(jì)算機(jī)、無(wú)線通訊裝置組成，還包括車(chē)體定位系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)圖如下圖（1）圖（1） AGV勺結(jié)構(gòu)圖車(chē)體是AGV勺主干部分，主要由相應(yīng)的機(jī)械電器組成。AGV利用蓄電的動(dòng)力,可以發(fā)揮其噪音小、污染小

9、的優(yōu)點(diǎn)。性能比較好的蓄電池系統(tǒng)可以有效減少AGV的重量。當(dāng)蓄電池枯竭時(shí)，就會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警的信號(hào)，給AGV發(fā)出充電的指令。驅(qū)動(dòng)AGV的裝置的功能是控制速度和制動(dòng)能力。車(chē)載計(jì)算機(jī)就是機(jī)器人的控制 器，主要是在工控機(jī)上實(shí)現(xiàn)的。它的功能是接受主控機(jī)的命令，向主控機(jī)報(bào)告AGV勺狀態(tài)。無(wú)線通訊裝置的功能是通過(guò)上位機(jī)發(fā)出的命令通過(guò)無(wú)線傳輸傳送到AGV勺控制器上，接到命令的AGV乍出反應(yīng)。車(chē)體定位導(dǎo)航系統(tǒng)是 AGV中最重要的一部分，它的功能是引導(dǎo)AGV&著既定的路線運(yùn)行，在AGV兌離軌道后把這個(gè) 偏差報(bào)告給車(chē)載控制系統(tǒng)處理，根據(jù)定位系統(tǒng)的反饋確定小車(chē)的位置。結(jié)束語(yǔ):綜上所述，自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)是物流系統(tǒng)中最柔軟和智能的運(yùn)輸系統(tǒng)。它的主要 優(yōu)勢(shì)是占用的面積比較小，自動(dòng)化的程度很高，運(yùn)用靈活度也比較高。它的施工 操作方法也比較簡(jiǎn)單。自動(dòng)引導(dǎo)小車(chē)和其他的物料運(yùn)輸設(shè)備相比， 有著較好的適 應(yīng)性和靈活性。AGV在自動(dòng)化的物流倉(cāng)庫(kù)很常見(jiàn)。AGV!現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵 技術(shù)，只有大力開(kāi)發(fā)和提高這項(xiàng)技術(shù)，才能提高生產(chǎn)自動(dòng)化的程度，提高企業(yè)的 生產(chǎn)效率。AGV勺研究涉及到計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和信息通訊的研究。目前對(duì) AGV的研究是物流自動(dòng)化研究的重點(diǎn)。參考文獻(xiàn) ：1 邱春寧 , 靳濤 , 譚衛(wèi)斌等 . 基于 AGV 的自動(dòng)化物流系統(tǒng) J. 中國(guó)科技縱橫