背負(fù)式AGV系統(tǒng)介紹

發(fā)展、技術(shù)、應(yīng)用

我公司引進(jìn)德國(guó)*技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年潛心研究，開發(fā)出AGV系列產(chǎn)品，并與浙江大學(xué)、北京航空航天大學(xué)進(jìn)行技術(shù)合作，開發(fā)出*產(chǎn)品，為客戶提供AGV系統(tǒng)解決方案，實(shí)現(xiàn)物流的柔性供送、幫助客戶打造數(shù)字化工廠。

AGV是（Automated Guided Vehicle）的縮寫，意即“自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車”，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，它能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，AGV屬于輪式移動(dòng)機(jī)器人（WMR――Wheeled Robot）的范疇。

AGV以輪式移動(dòng)為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動(dòng)機(jī)器人具有行動(dòng)快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)、 安全性好等優(yōu)勢(shì)。與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比，AGV的活動(dòng)區(qū)域無(wú)需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置，不受場(chǎng)地、道路和空間的限制。因此，在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中，zui能充分地體現(xiàn)其自動(dòng)性和柔性，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無(wú)人化生產(chǎn)。

AGV扮演物料運(yùn)輸?shù)慕巧呀?jīng)50多年了。*輛AGV誕生于1953年，它是由一輛牽引式拖拉機(jī)改造而成的，帶有車兜，在一間雜貨倉(cāng)庫(kù)中沿著布置在空中的導(dǎo)線運(yùn)輸貨物。到上世紀(jì)五十年代末到六十年代初期時(shí)，已有多種類型的牽引式AGV用于工廠和倉(cāng)庫(kù)。

20世紀(jì)70年代，基本的導(dǎo)引技術(shù)是靠感應(yīng)埋在地下的導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁頻率。通過(guò)一個(gè)叫做“地面控制器”的設(shè)備打開或關(guān)閉導(dǎo)線中的頻率，從而指引AGV沿著預(yù)定的路徑行駛。

20世紀(jì)80年代末期，無(wú)線式導(dǎo)引技術(shù)引入到AGV系統(tǒng)中，例如利用激光和慣性進(jìn)行導(dǎo)引，這樣提高了AGV系統(tǒng)的靈活性和準(zhǔn)確性，而且，當(dāng)需要修改路徑時(shí)，也不必改動(dòng)地面或中斷生產(chǎn)。這些導(dǎo)引方式的引入，使得導(dǎo)引方式更加多樣化了。

從20世紀(jì)80年代以來(lái)，自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車（AGV）系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中zui大的專業(yè)分支之一，并出現(xiàn)產(chǎn)業(yè) 化發(fā)展的趨勢(shì)，成為現(xiàn)代化企業(yè)自動(dòng)化裝備*的重要組成部分。在歐、美等發(fā)達(dá)國(guó)家，發(fā)展zui為迅速，應(yīng)用；在亞洲的日本和韓國(guó)，也得到迅猛的發(fā)展和應(yīng)用。在我國(guó)，隨著物流系統(tǒng)的迅速發(fā)展，AGV的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展，在工業(yè)生產(chǎn)的物料配送、貨物搬運(yùn)、柔性裝配等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。

產(chǎn)品說(shuō)明

厚達(dá)已開發(fā)出基于激光導(dǎo)航/慣性導(dǎo)航/磁條導(dǎo)航等多種導(dǎo)引形式的AGV，產(chǎn)品品種齊全，如激光導(dǎo)航叉車式AGV，激光/慣性/磁條導(dǎo)航的背負(fù)式AGV、牽引式AGV、潛伏式AGV，以及根據(jù)特殊用途開發(fā)的AGV產(chǎn)品，可滿足不同環(huán)境的應(yīng)用需求。并且厚達(dá)開發(fā)了具有*自主知識(shí)產(chǎn)品的AGV調(diào)度控制系統(tǒng)（基于.NET平臺(tái)，具有靈活的第三方系統(tǒng)接口）

優(yōu)點(diǎn)

（1）自動(dòng)化程度高

由控制器、導(dǎo)引傳感器、執(zhí)行電機(jī)等組成。

當(dāng)車間某一環(huán)節(jié)需要輔料時(shí)，由工作人員向計(jì)算機(jī)終端輸入相關(guān)信息，計(jì)算機(jī)終端再將信息發(fā)送到*控制室，由專業(yè)的技術(shù)人員向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，在電控設(shè)備的合作下，   這一指令zui終被AGV接受并執(zhí)行——將輔料送至相應(yīng)地點(diǎn)。

（2）充電智能化

當(dāng)AGV小車的電量即將耗盡時(shí)，它會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求指令，請(qǐng)求充電（一般技術(shù)人員會(huì)事先設(shè)置好一個(gè)值），在系統(tǒng)允許后自動(dòng)到充電的地方“排隊(duì)”充電。

（3）美觀，提高觀賞度，從而提高企業(yè)的形象。

（4）方便，減少占地面積；生產(chǎn)車間的AGV小車可以在各個(gè)車間穿梭運(yùn)行。

二、AGV產(chǎn)品展示

產(chǎn)品系列、樣式、特點(diǎn)

1）

采用雙輪差速驅(qū)動(dòng)，可前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎，提供托盤、輥筒等承載方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用便捷等特點(diǎn)?？筛鶕?jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸對(duì)像定制不同在載貨平臺(tái)或輸送設(shè)備，使得客戶不需要對(duì)現(xiàn)有輸送對(duì)像進(jìn)行修改即可升級(jí)改造采用AGV輸送。

在小車上配置觸摸屏，可顯示當(dāng)前任務(wù)狀態(tài)、電池電量、目的站點(diǎn)等信息，可通過(guò)觸摸屏設(shè)置小車速度、安全防護(hù)距離等參數(shù)。

2）牽引式AGV

牽引式AGV搬運(yùn)靈活，小車運(yùn)行至物料車前，自動(dòng)將物料車的拉柱掛上，然后牽引物料小車前進(jìn)，到位置時(shí)自動(dòng)卸下物料車，實(shí)現(xiàn)物料車的無(wú)人化搬運(yùn)，可以大大節(jié)約工廠物料供送工人。

我公司設(shè)計(jì)的牽引方式靈巧，工廠原有物料小車改動(dòng)小，只需要在車頭部安裝一根拉柱即可，改裝成本低。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)物料車的自動(dòng)牽引及脫卸，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作。

3）潛伏式AGV

我公司研發(fā)的潛伏式AGV，zui低高度200mm高，可潛入高度低的小車，可直接滿足絕大部分客戶的實(shí)際應(yīng)用，工業(yè)造型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)牢固、性能可靠。AGV潛伏運(yùn)行到臺(tái)車下，采用電動(dòng)升降裝置舉升或牽引物料車，將物料車輸送到位置后，AGV的電動(dòng)升降裝置下降脫離物料車，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的物料供送。

 

三、AGV調(diào)度系統(tǒng)

技術(shù)來(lái)源、系統(tǒng)架構(gòu)、特點(diǎn)、界面展示

通過(guò)引進(jìn)*進(jìn)AGV調(diào)度控制算法，結(jié)合國(guó)內(nèi)眾多行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，我公司累計(jì)投入千余軟件人日開發(fā)了AGV調(diào)度控制系統(tǒng)軟件TCS，可實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)的AGV系統(tǒng)運(yùn)行管理、交通管制、任務(wù)分發(fā)、充放電控制、地圖規(guī)劃等功能，同時(shí)可與MES系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)線系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合，打造全柔性、高度自動(dòng)化的現(xiàn)代化物流。

AGV調(diào)度控制系統(tǒng)架構(gòu)如下：

系統(tǒng)操作界面
車輛類型設(shè)置界面，可設(shè)置小車的類型、zui大負(fù)重、電池充電電壓、車身長(zhǎng)度等信息。

車輛運(yùn)行信息，可顯示各小車的任務(wù)狀態(tài)，當(dāng)前位置、當(dāng)前速度。當(dāng)前電壓等信息

訂單信息，顯示當(dāng)前正在執(zhí)行的任務(wù)，各小車的輸送物料執(zhí)行情況，以及個(gè)訂單開始及結(jié)束時(shí)間
 

四、AGV系統(tǒng)實(shí)時(shí)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

由于市場(chǎng)上使用較廣的商用無(wú)線WIFI（如無(wú)線辦公網(wǎng)絡(luò)）通訊協(xié)議為802.11b/g，且使用較為泛濫，存在和AGV無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信道干擾的可能性，然而AGV*控制系統(tǒng)*依靠無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完成對(duì)AGV的交通管理功能，如果網(wǎng)絡(luò)間存在干擾，會(huì)造成AGV無(wú)法實(shí)時(shí)接收到上位機(jī)的指令，從而導(dǎo)致撞車的危險(xiǎn)發(fā)生，為解決此問題，我司AGV*控制系統(tǒng)采用*的工業(yè)級(jí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議和AGV建立通訊，*避開了其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（如無(wú)線辦公網(wǎng)絡(luò)）的工作頻率，避免了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間的互相干擾，和AGV的通訊響應(yīng)時(shí)間可以保持在10ms左右，具有*的穩(wěn)定性和抗干擾性。

五、AGV系統(tǒng)實(shí)施注意事項(xiàng)

規(guī)劃步驟、對(duì)其它系統(tǒng)要求、實(shí)施條件、與倉(cāng)儲(chǔ)、自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)接等

1.AGV系統(tǒng)應(yīng)用

AGV的應(yīng)用場(chǎng)合很廣泛，隨著機(jī)械電子及信息技術(shù)的發(fā)展，AGV的技術(shù)也在不斷地進(jìn)步，正在朝著性能更*、更廉價(jià)方向發(fā)展。在制造業(yè)朝自動(dòng)化及信息化方向的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展，AGV的主要應(yīng)用范圍有如下幾個(gè)方面：

1）物料搬運(yùn)

在工廠的物料搬運(yùn)中，當(dāng)使用的人及搬運(yùn)工具的總成本與使用AGV的成本基本相當(dāng)時(shí)，AGV的市場(chǎng)接受就會(huì)自然形成。歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的人力成本很高，所以AGV的使用較為普及，應(yīng)用遍及各行各業(yè)。目前世界上約有2萬(wàn)臺(tái)各種各樣的AGV運(yùn)行在2100座大大小小的倉(cāng)庫(kù)中。

2）柔性裝配線

傳統(tǒng)生產(chǎn)線一般都是由一條連續(xù)的剛性傳送設(shè)備組成，短則數(shù)米，長(zhǎng)則數(shù)千米，如汽車裝配線，缸體加工線等。存在的突出問題是：

要求每一道工序的節(jié)拍統(tǒng)一，否則就會(huì)因任何一道工序的停頓耽誤而影響整條生產(chǎn)線的進(jìn)程，如缺料，缺件，廢品或出現(xiàn)意外問題。

（2）要求廠房很大很長(zhǎng)很高（對(duì)于較大較重的要用行車起吊），土建成本高。

（3）連續(xù)的生產(chǎn)線隔斷了通道，造成供應(yīng)線路長(zhǎng)，人和車輛過(guò)往不方便。

（4）連續(xù)的生產(chǎn)線需要大量設(shè)備，投資成本較高。

（5）剛性生產(chǎn)線使得一些本可以同步，交叉進(jìn)行的工作失去機(jī)會(huì)。

AGV出現(xiàn)之后，不僅作為無(wú)人自動(dòng)搬運(yùn)車輛使用，也可當(dāng)作是一個(gè)個(gè)可移動(dòng)的裝配臺(tái)、加工臺(tái)使用，他們既能自由獨(dú)立地分開作業(yè)，又能準(zhǔn)確有序地組合銜接，形 成沒有物理隔斷，但是能起動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)作用，高度柔性的生產(chǎn)線。如轎車總裝線，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線，試車線，機(jī)床加工線，家電生產(chǎn)線等。

3）特殊應(yīng)用場(chǎng)合

AGV無(wú)人自動(dòng)搬運(yùn)解決了一些不適宜人 在其中生產(chǎn)或工作的特殊環(huán)境問題。如核材料、危險(xiǎn)品（農(nóng)藥、有毒物品、腐蝕性物品、生物物品、易燃易爆物品）等。在鋼鐵廠，AGV用于爐料運(yùn)送，減輕了工 人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在核電站和利用核輻射進(jìn)行保鮮儲(chǔ)存的場(chǎng)所，AGV用于物品的運(yùn)送，避免了危險(xiǎn)的輻射。在膠卷和膠片倉(cāng)庫(kù)，AGV可以在黑暗的環(huán)境中，準(zhǔn)確可 靠地運(yùn)送物料和半成品。

2.AGV系統(tǒng)與其它系統(tǒng)接口

AGV系統(tǒng)是工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它主要執(zhí)行原材料的供送、成品的轉(zhuǎn)移輸送、倉(cāng)儲(chǔ)貨物柔性配送等功能。在整個(gè)工廠生產(chǎn)制造過(guò)程中，AGV系統(tǒng)需要與MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、WMS（倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)）、LCS（生產(chǎn)線控制系統(tǒng)）等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與對(duì)接。因此，在對(duì)AGV系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)整個(gè)工廠的制造流程、原材料供應(yīng)、倉(cāng)儲(chǔ)物流進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，對(duì)全廠進(jìn)行總體規(guī)劃，確定AGV系統(tǒng)與其它系統(tǒng)間的交接面及接口，考慮近期及遠(yuǎn)期升級(jí)情況，綜合制定AGV系統(tǒng)的規(guī)劃。這樣就能避免盲目上AGV系統(tǒng)后，整個(gè)工廠再后來(lái)進(jìn)行升級(jí)時(shí)出現(xiàn)原先規(guī)劃不適應(yīng)，造成投資浪費(fèi)情況。

3.AGV系統(tǒng)對(duì)地面要求

一、平整度要求

AGV行駛路面應(yīng)保持平整，不宜出現(xiàn)凹凸、階梯及棱角情況，地面平整度參考如下標(biāo)準(zhǔn)：    

二、坡度

AGV行駛路徑坡度不得大于2%

三、接縫

應(yīng)盡力避免AGV的行駛路徑上出現(xiàn)接縫，對(duì)于較寬的接縫應(yīng)采用蓋板處理。

四、地面承重

地面單位面積的載荷需高于AGV水平投影面積內(nèi)單位面積的負(fù)荷，AGV行走對(duì)地面產(chǎn)生的應(yīng)力能有效傳遞給水泥承重層。

五、地面摩擦系數(shù)

地面摩擦系數(shù)應(yīng)不小于0.5，以保證安全剎車距離及定位精度。