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關于agv自動搬運小車你知道多少？

發布時間：2020.09.17

信息摘要：

AGV作為自動化運輸搬運的重要工具，在工業物流領域很吃香。agv自動搬運小車能夠使用地板上的標記或電線，或者使用視覺或激光導引進行自動移動，無需駕駛員就可以在不同的制造站點和倉庫站點之間移動。AGV是實現完整的物料搬運解決方案的復雜機器，它可以提高效率和生產率，并減少人工成本和產品損壞。

agv自動搬運小車

　　AGV的分類：

　　AGV可以根據導航導引技術的不同及負載作業方式的不同來進行分類(本文中我們都將用“導引“這個詞，導航和導引其實還是有區別的，大部分的AGV類型比如磁導，光導，慣性導都只能算是導引，而非導航)

　　導引技術作為AGV的核心技術之一，對于AGV技術的發展起著至關重要的作用。導引技術是指AGV根據路徑偏移量來控制速度和轉向角，從而保證AGV精確行駛到目標點的位置的過程。主要涉及的技術要點有: 定位，環境感知，地圖建模，路徑規劃等。AGV在工作過程中，只有精確地定位自身所處的位置才能有效進行作業。

　　按照導引技術的不同可以將AGV分為以下幾類：

　　電磁感應導引 - 這種類型是早期的AGV導引方式之一，目前來說技術比較成熟。實施的時候需要在地下埋設金屬線，AGV通過車載電磁傳感器感應金屬線發出的磁信號來實現導引。原理簡單，不受聲光干擾，成本低，埋藏的金屬線不易損壞。但是后期的擴展和更改路線不易，且容易受到金屬等磁性物質的干擾。

　　磁導引 - 與電磁感應導引的原理類似，通過在地面上鋪設磁帶/磁條的形式來實現導引，工作時AGV底部磁性傳感器會根據磁信號來實時保證正確的運行路徑。這種導引技術靈活性比電磁感應導引相對較高一些，因為重新鋪設磁帶進行二次變更相對較容易。但是這種方式下AGV也只能沿磁帶行走，也容易受磁性物質干擾。磁帶鋪設在地面上，也容易受到損毀，需定期維護。

　　二維碼導引 - 這種方式是通過鋪設二維碼，AGV車載攝像頭掃描解析二維碼獲取實時坐標。二維碼導引方式也是目前市面上最常見的AGV導引方式，這種方式相對靈活，鋪設和改變路徑也比較方便，不過二維碼也是易磨損，需要定期維護。

　　慣性導引 - 這種方式是在AGV上安裝陀螺儀，用陀螺儀來控制方向，用車輪編碼器計算行駛距離，從而實現導引。慣性導引優點是成本低，但這種導引方式缺點也特別明顯，陀螺儀使用久了會存在誤差，而且誤差會累積增大，直到丟失位置。所以通常在使用慣性導引時需要加上磁點定位，或者也可以和上面的二維碼導引技術組合使用，兩個二維碼之間的盲區可以使用慣性導引，AGV通過二維碼時利用二維碼導引重新校正位置，確保行進路線的準確性。

　　激光導引 - 這種方式的原理是在AGV行駛路線上安裝位置精確的反射板，AGV的車載激光傳感器會在行走時發出激光束，激光束被多組反射板反射回來，接收器接收反射回來的激光并記錄其角度值，通過三角測量可以計算出AGV的準確坐標。它的優勢在于無需地面定位設施(電線，磁條，二維碼)，靈活度高，缺點是制造成本高，對環境要求較為苛刻。

　　SLAM激光導引(自然導引) - 這是一種無需使用反射板的激光導引方式，而是通過工作場景中的自然環境比如柱子，墻面等作為定位參照物以實現定位和導引。AGV通過用激光照射目標并用傳感器測量反射光來測量到目標的距離，然后使用激光返回時間和波長的差異來制作目標的2D或3D數字表示，描繪出地圖。所以這種方式需要厲害的算法來支持。在具有明確的輪廓和固定結構的環境中可以選擇這種導引方式的AGV。相比上面的激光導引，它的優勢是制造成本較低，無需反射板。

　　上面你提到的SLAM是Simultaneous Localization And Mapping的簡稱，我們從這個名稱可以看出SLAM AGV是能夠繪制環境地圖并將其自身定位在該地圖中。

　　視覺導引 - 這種導引方式是通過車載視覺攝像頭實時采集運行區域的圖像信息，首先操作區域的參考圖像需要記錄并存儲在車輛內存中，然后AGV在運行過程中獲取實時圖像信息后根據其與參考圖像的相對位置進行計算，以此來進行定位和導引。視覺導引具有高靈活性，而且不需要安裝電線、磁帶、反射器等硬件，適用范圍廣和成本低，但是目前技術成熟度一般。

　　光導引 - 采用這種方式我們需要將特殊膠帶貼在地上或者是將特殊化學涂料噴涂在路徑上，這種涂料可能是肉眼看不見的，但是小車底部有紫外線燈，照射到涂料會發光，小車通過發光的涂料來導引。

　　我們再來看看根據負載作業方式的不同AGV有哪些分類：

　　叉夾式 - 這一類其實是導引式的叉車/夾車/抱車，可以理解成自動駕駛的叉車/夾車/抱車。該類型的AGV可以自動拾取負載或卸下負載。以叉車式AGV來說，它可以將其叉子定位到任何高度來將貨物存放到貨架上去。

　　牽引式 - 車頭拉車廂的方式。具有更高的吞吐量，這種方式可以牽引多種類和多個數量貨物車。適用于產品移動距離很長的地方，可在建筑物之間或室外進行移動。

　　搬運式 - 這一類從可承載負載的小到大可以分為輕負載式搬運，單元負載式搬運，托盤卡車式搬運。

　　輕負載搬運 - 一般適用于小零件移動，能在非常小的、緊要的區域進行操作。

　　單元負載搬運 - 配備允許單元負載運輸的甲板，并且通常自動進行負載裝卸，裝卸方式有有滾軸式，舉升式等。

　　托盤卡車式搬運 - 運送較大負載，一般需要人為來裝卸負載。

　　定制的 - 用于移動特殊負載，比如造紙企業，移動卷紙的時候因為卷紙形狀的特殊性需要特殊的裝載方式才能運輸

　　其實按照用途的不同，還有其它種類的AGV，比如有專門用于裝配線的AGV，小車會裝載著產品，在工位之間順序移動，每到一個工位的位置操作員會對AGV上面的產品進行組裝，這樣一次移動直至完成品，然后AGV卸掉完成品繼續回到出發點進行下一個產品的組裝。

　　AGV解決方案的組成部分：

　　說完AGV的分類我們再來看看一個完整的AGV解決方案都包含哪些部分。

　　車輛 - 提供物體移動的機器

　　控制系統 - 包括主控系統(地面控制系統)和車載控制系統，一個系統中可以有一個車輛，也可以有100個或更多。控制系統可以最大限度地提高車輛流量，從而最大限度地提高整個系統的負載移動。如果要將控制系統程序細分的話有包括訂單處理程序，流量處理程序，導引程序，通訊程序，模擬程序，診斷程序等。

　　控制系統主要負責：

　　分配車輛物料移動請求(一般以工單形式從其他系統分開過來)

　　交通控制，車輛調度

　　監視和控制所有外部輸入和輸出(比如電池充電，負載傳感器等）

　　與其他系統進行通訊(比如ERP，MES，WMS系統等)，一般AGV系統需要提供接口給其他系統調用以觸發任務。

　　系統狀態監控和報警

　　生成報告，分析性能

　　(如果是簡單的一套AGV, 也有可能沒有控制系統，比如單輛磁條導引小車往返于兩個固定的點，無需地面控制系統，只需要簡單的車載控制系統來執行導引)。

　　通訊 - 控制系統主要通過無線網絡與所有AGV車輛進行數據通訊，通訊數據包括有關移動，充電水平，使用情況，診斷，位置，任務等信息。

　　用戶界面 - 用于用戶監視和供用戶進行支持AGV系統的各類操作，用戶界面包括AGV車輛上的和計算機上的。

　　電池 - 自動導引車由電池供電，目前市場上使用于AGV的電池技術有很多種類。

　　充電器 - 充電方式有兩種，一是自身電量低于某個值時小車會自動引導到特定位置，操作人員手動更換上可用的電池，同時將更換下來的電池進行充電。二是自動引導至充電樁自動充電，這種方法下AGV會實時監測自身電量一旦低于某個值會發送充電請求給控制系統，控制系統給予反饋后小車自動引導到充電設施進行自動充電。

　　除了上面主要的幾樣組成部分其實還有驅動裝置，導向裝置，安全裝置等。

　　AGV的用途：

　　舉幾個在制造和倉儲領域的應用：

　　各種物料/原材料的運輸

　　半成品移動

　　成品移動

　　托盤移動

　　在裝配過程中的應用

　　殘料廢料移動

　　零件或工具的自動交付

　　集裝箱移動

　　揀選

　　除了這些，還有其它一些專業應用，比如游樂設施移動，清潔車移動，人員輸送移動等

　　實施AGV的好處：

　　首先要說的是，雖然實施AGV時前期需要一定的資本投入，但由于維護費用低，且節省勞動力成本，具有較大的經濟潛力

　　降低人工成本

　　自動導引車以24/7全天候運行，減少了勞動力需求，降低了勞動力成本。

　　提高生產力

　　可靠且可預測的AGV可以按時，高度準確地交付物品。在整個制造執行過程中能夠做到即時交付。

　　降低運營成本

　　與叉車相比，AGV總體維護成本要低。由于AGV無人駕駛，因此可以在無照明的環境中運行，降低能耗。

　　擁有更高的靈活性

　　AGV的行進路徑可以輕松修改，以適應制造和運輸環境的變化。

　　可以輕松地與現有系統和設備集成，實現數字化。

　　減少損害

　　AGV可以降低設施和產品損壞的風險。它們由計算機控制，可消除人為錯誤，并精確地拾取和放置負載。

　　更加安全

　　機器換人，可以減少因危險環境而發生的人員事故，減少人工運送物料時因叉車駕駛員失誤或者作業環境中的盲點而導致的事故。

　　AGV裝有安全功能，包括激光保險杠和其他傳感器，可在撞擊前檢測障礙物，從而觸發AGV減速或停止，因此消除了與人員的碰撞。它們的行進速度和路線通常限制在指定的路徑或區域內。

　　其他安全功能：包括聲音，閃爍的燈光和緊急停止。

　　提升庫存管控能力

　　可以與倉庫管理系統（WMS）集成在一起，以進行庫存管理。

　　可以通過RFID或條形碼閱讀器識別庫存。

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