1、2023-1-1816 AGV(自动导引搬运车）n6.1AGV概述概述n6.2AGV的基本结构的基本结构n6.3AGV导航工作原理导航工作原理n6.4AGVS的控制方式的控制方式n6.5AGV主要技术参数主要技术参数n6.6 AGV生产厂家生产厂家2023-1-1826.1 AGV概述6.1.1 6.1.1 的基本概念的基本概念根据美国物流协会定义，根据美国物流协会定义，AGV AGV（Automated Automated Guided VehicleGuided Vehicle）是指装备有电磁或光学导引装置，）是指装备有电磁或光学导引装置，能够按照规定的导引路线行驶，具有小车运行和停车能够
2、按照规定的导引路线行驶，具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输小装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输小车。车。我国国家标准我国国家标准物流术语物流术语中，对中，对AGVAGV的定义为：的定义为：AGVAGV：能够自动行驶到指定地点的无轨搬运车辆。能够自动行驶到指定地点的无轨搬运车辆。AGVSAGVS：是一种使车辆按照给定的路线自动运行到是一种使车辆按照给定的路线自动运行到指定场所，完成物料搬运作业的系统。指定场所，完成物料搬运作业的系统。2023-1-1836.1.2 AGVS6.1.2 AGVS的特点的特点n机电一体化机电一体化n自动化自动化n柔性化柔性化n准
3、时化准时化常常是自动化仓储系统的重要组成部分。常常是自动化仓储系统的重要组成部分。2023-1-1846.1.3 AGV6.1.3 AGV的分类的分类按照导引原理的不同，分为按照导引原理的不同，分为外导式外导式和和自导式自导式两大类型。两大类型。1）外导式（固定路径导引）外导式（固定路径导引）：是在运行路线上设置导向：是在运行路线上设置导向信息媒介，如导线、色带等，由于车上的导向传感器检测接信息媒介，如导线、色带等，由于车上的导向传感器检测接收到导向信息（如频率、磁场强度、光强度等），再将此信收到导向信息（如频率、磁场强度、光强度等），再将此信息经实时处理后用以控制车辆沿运行线路正确地运行。息
4、经实时处理后用以控制车辆沿运行线路正确地运行。2）自导式（自由路径导引）自导式（自由路径导引）：采用坐标定位原理，即在：采用坐标定位原理，即在车上预先设定运行作业路线的坐标信息，并在车辆运行时，车上预先设定运行作业路线的坐标信息，并在车辆运行时，实时地检测出实际的车辆位置坐标，再将两者比较、判断后实时地检测出实际的车辆位置坐标，再将两者比较、判断后控制车辆导向运行。控制车辆导向运行。按照自主程度划分，按照自主程度划分，AGV可以分为可以分为智能型（自主控制）智能型（自主控制）和普通型（主控机控制）（和普通型（主控机控制）（P228）。2023-1-185按物料搬运和作业流程要求分类（按物料搬运
5、和作业流程要求分类（P226）（按功能和应用分类）（按功能和应用分类）n牵引式牵引式/拖拽式拖拽式(Towing)AGVn托盘式托盘式/托板卡车托板卡车(Pallet truck)AGVn单元载荷单元载荷(负载负载)式式(Unit load)AGVn叉车式叉车式/堆高机堆高机(Fork truck)AGVn轻便式轻便式/轻负载轻负载(Light load)AGVn专用式专用式AGV(装配用装配用Assemble line、特重型物品用、特重型物品用、特长型物品用、冷库用、处理放射性物品用、超洁净室特长型物品用、冷库用、处理放射性物品用、超洁净室使用、胶片生产暗房或无光通道使用使用、胶片生产暗房
6、或无光通道使用)n悬挂式悬挂式AGV2023-1-1862023-1-187单元负载式单元负载式AGV2023-1-188叉车式/堆高机AGV2023-1-189组装线AGV2023-1-18106.1.4 AGVS6.1.4 AGVS发展及应用发展及应用发展情况：发展情况：n第一台第一台AGV：美国：美国Barrett电子公司电子公司20世纪世纪50年代年代初开发成功。初开发成功。n第一个第一个AGV系统系统：1954年安装在南加州哥伦比亚城年安装在南加州哥伦比亚城Mecury汽车货物运输公司，为牵引式小车系统。汽车货物运输公司，为牵引式小车系统。n在欧洲的发展（工业应用重点为汽车工业）在欧
7、洲的发展（工业应用重点为汽车工业）：20世世纪纪6070年代，在欧洲顺利发展，得益于欧洲托盘标准年代，在欧洲顺利发展，得益于欧洲托盘标准化；化；1973年，瑞典年，瑞典VOLVO公司在公司在KALMAR轿车厂采用轿车厂采用AGV完成装配作业；完成装配作业；20世纪世纪70年代，欧洲装备了大约年代，欧洲装备了大约520个个AGVS，4800多台多台AGV；1985年，约年，约450家工厂家工厂使用了使用了1万台左右万台左右AGV。2023-1-1811发展情况：发展情况：n在日本的发展在日本的发展：1965年引入无人牵引车；经过年引入无人牵引车；经过10年年改造，改造，19751985年间出现了
8、手动移载式年间出现了手动移载式AGV和自动和自动移载式移载式AGV，完成装卸作业；到，完成装卸作业；到1994年，日本累计生产年，日本累计生产AVGS6485个，个，AGV18570台，平均每系统台，平均每系统3台台AGV。n在我国的发展在我国的发展：历史较短；：历史较短；1975年北京起重运输机年北京起重运输机械研究所研制出第一台电磁导引定点通信械研究所研制出第一台电磁导引定点通信AGV；1989年年北京邮政科学研究规划室完成我国第一台双向通信北京邮政科学研究规划室完成我国第一台双向通信AGV；1999年年3月昆船研制出激光无人导引车系统并在红河卷月昆船研制出激光无人导引车系统并在红河卷烟厂
9、投入试运行，是我国首套投入使用的烟厂投入试运行，是我国首套投入使用的AGVS；目前使；目前使用在科研机构、汽车装配、邮政报刊分拣输送、大型仓用在科研机构、汽车装配、邮政报刊分拣输送、大型仓库库AS/RS。2023-1-1812应用：应用：nAGV在重工业中的应用在重工业中的应用：AGV在冲压生产线自动运在冲压生产线自动运载模具；重型载模具；重型AGV运载成卷带钢到坯料加工冲压机，剪运载成卷带钢到坯料加工冲压机，剪切成长方坯件后又将坯件输送到冲压生产线或存储区；切成长方坯件后又将坯件输送到冲压生产线或存储区；重型重型AGV把把6轴机器人安装在其上，用以喷漆飞机骨架等。轴机器人安装在其上，用以喷漆
10、飞机骨架等。n在制造业中的应用在制造业中的应用：用于物料分发，装配和加工制：用于物料分发，装配和加工制造三个方面。就造三个方面。就AGV的数量和重要性，装配作业是的数量和重要性，装配作业是AGV的主要用户。汽车工业为的主要用户。汽车工业为AGV的使用大户，大多数的使用大户，大多数AGV被用于汽车装配线上。电子工业多品种、多型号的中批被用于汽车装配线上。电子工业多品种、多型号的中批量生产大量引入了量生产大量引入了AGV，构建柔性可编程输送系统。，构建柔性可编程输送系统。2023-1-1813应用：应用：n在非制造业中的应用在非制造业中的应用：AGV在非制造业中的应用也在非制造业中的应用也有着相当
11、大的市场，这些应用部门包括食品、服饰用品有着相当大的市场，这些应用部门包括食品、服饰用品和其它供应品在医院的运载；邮件、电文和包裹在邮局和其它供应品在医院的运载；邮件、电文和包裹在邮局中的运载。中的运载。n在港口中的应用在港口中的应用：荷兰鹿特丹：荷兰鹿特丹ECT（集装箱公司）的（集装箱公司）的具有计算机控制的自动导引小车（具有计算机控制的自动导引小车（AGV）和自动化轨道）和自动化轨道门式起重机（门式起重机（RMG）的方案已被应用，大大提高了码头）的方案已被应用，大大提高了码头的装卸效率。最新的装卸效率。最新AGV型号能承载型号能承载2个标准箱运行。该方个标准箱运行。该方案在案在Thames
12、port（泰晤士港）、（泰晤士港）、PSA（新加坡港务集团）、）、Hessen natie（比利时）、（比利时）、Hamburg（汉堡）（汉堡）等港口也得到了应用。等港口也得到了应用。2023-1-18146.2 AGV的基本结构的基本结构1安全挡圈 2、11认址线圈 3失灵控制线圈 4导向探测线圈 5驱动轴 6驱动电机 7转向机构 8导向伺服电机 9蓄电池箱 10车架 12制动用电磁离合器 13车轮2023-1-18156.2 AGV的基本结构的基本结构6.2.1 车体车体车体由车架和相应的机械装置所组成，是车体由车架和相应的机械装置所组成，是AGV的基础部分，是的基础部分，是其他总成部件的
13、安装基础；其他总成部件的安装基础；6.2.2 蓄电和充电装置蓄电和充电装置AGV常采用常采用24V或或48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应保证连续工作保证连续工作8小时以上的需要。小时以上的需要。6.2.3 驱动装置驱动装置的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成，是控制控制器等部分组成，是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计正常运行的装置。其运行指令由计算机或人工控制器发出，将电源接通驱动电机速度控制器。其运行算机或人工控制器发出，将电源接通驱动电机速度控制器。其运行速度、方向、
14、制动的调节分别由计算机控制。为了安全，在断电时速度、方向、制动的调节分别由计算机控制。为了安全，在断电时制动装置能靠机械实现制动。制动装置能靠机械实现制动。2023-1-18166.2 AGV的基本结构的基本结构6.2.4 转向装置转向装置接受导引系统的方向信息通过转向装置来实现转向动作。接受导引系统的方向信息通过转向装置来实现转向动作。6.2.5 车上控制器车上控制器接受控制中心的指令并执行相应的指令，同时将本身的状接受控制中心的指令并执行相应的指令，同时将本身的状态（如位置、速度等）及时反馈给控制中心。态（如位置、速度等）及时反馈给控制中心。6.2.6 通信装置通信装置实现实现AGV与地面
15、控制站及地面监控设备之间的信息交换。与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。6.2.7 安全保护装置安全保护装置安全系统包括对安全系统包括对AGV本身的保护、对人或其它设备的保护本身的保护、对人或其它设备的保护等方面。等方面。多重安全保护：主动安全保护装置多重安全保护：主动安全保护装置 被动安全保护装置被动安全保护装置2023-1-18176.2 AGV的基本结构的基本结构6.2.8 6.2.8 移载装置移载装置与所搬运货物直接接触，实现货物转载的装置。与所搬运货物直接接触，实现货物转载的装置。6.2.9 6.2.9 信息传输与处理装置信息传输与处理装置主要功能是对主要功能是对AGVAGV进
16、行监控，监控进行监控，监控AGVAGV所处的地面状态，并与地所处的地面状态，并与地面控制站实时进行信息传递。面控制站实时进行信息传递。2023-1-18186.3 AGV导引基本原理导引基本原理 固定路径导引方式和自由路径导引方式。固定路径导引方式和自由路径导引方式。在行驶路径上设置导引用在行驶路径上设置导引用的信息媒介物，的信息媒介物，AGV通过通过检测出它的信息而得到导检测出它的信息而得到导引的一种方式，如电磁导引的一种方式，如电磁导引、光学导引、磁带导引引、光学导引、磁带导引(磁性导引磁性导引)等。等。在在AGV控制器上储存着控制器上储存着区域布置的尺寸坐标，区域布置的尺寸坐标，通过识别
17、车体当前方位，通过识别车体当前方位，自动地选择行驶路径的自动地选择行驶路径的一种导引方式。一种导引方式。2023-1-18196.3.1 电磁导引的基本原理电磁导引的基本原理1-导向电线 2导向轮 3信号检测器 4放大器 5导向电机 6减速器2023-1-1820它是在它是在AGVAGV的运行路线下面埋设的运行路线下面埋设导向电线导向电线1 1，通，通以以3 310KHZ10KHZ的低压、低频电流，该交流电信号沿电的低压、低频电流，该交流电信号沿电线周围产生磁场，线周围产生磁场，AGVAGV上装设的上装设的信号检测器信号检测器3 3可以检可以检测到磁场的强弱并通过检测回路以电压的形式表示测到磁
18、场的强弱并通过检测回路以电压的形式表示出来。当出来。当导向轮导向轮2 2偏离导向电线后，则信号检测器偏离导向电线后，则信号检测器测出电压差信号，此信号通过测出电压差信号，此信号通过放大器放大器4 4放大后控制放大后控制导向电机导向电机5 5工作工作,然后导向电机再通过然后导向电机再通过减速器减速器6 6控制控制导向轮回位，这样，就会使导向轮回位，这样，就会使AGVAGV的导向轮始终跟踪的导向轮始终跟踪预定的导引路径。预定的导引路径。2023-1-18216.3.2 6.3.2 光学导引光学导引(Optical Guided)光学导引原理图利用地面颜色与色带颜色的反差，利用地面颜色与色带颜色的反
19、差，在明亮的地面上用黑色色带，在黑暗在明亮的地面上用黑色色带，在黑暗的地面上用白色色带。导引车的下面的地面上用白色色带。导引车的下面装有光源，用以照射色带。由色带反装有光源，用以照射色带。由色带反射回来的光线由光学检测器（传感器）射回来的光线由光学检测器（传感器）接受，经过检测和运算回路进行计算，接受，经过检测和运算回路进行计算，将计算结果传至驱动回路，由驱动回将计算结果传至驱动回路，由驱动回路控制驱动系统工作。当路控制驱动系统工作。当AGVAGV偏离导引偏离导引路径时，传感器检测到的亮度不同，路径时，传感器检测到的亮度不同，经过运算回路计算出相应的偏差值，经过运算回路计算出相应的偏差值，然后
20、由控制回路对的运行状态然后由控制回路对的运行状态进行及时修正，使其回到导引路径上进行及时修正，使其回到导引路径上来。因此，能够始终沿着色带来。因此，能够始终沿着色带的导引轨迹运行。的导引轨迹运行。2023-1-18226.3.3 6.3.3 自由路径导引自由路径导引图1040 激光导航导引原理图在导引车顶部装置一个沿360方向按一定频率发射激光的装置。同时在AGV四周的一些固定位置上放置反射镜片。当AGV运行时，不断接受到从三个已知位置反射来的激光束，经过简单的几何运算，就可以确定AGV的准确位置，控制系统根据的准确位置对其进行导向控制 2023-1-18236.4 AGVS的控制方式的控制方
21、式一般可分为三级控制方式一般可分为三级控制方式中央控制计算机、地面控制器和车上控制器。中央控制计算机、地面控制器和车上控制器。是整个系统的控制指是整个系统的控制指挥中心，它与各区域挥中心，它与各区域内的地面控制器进行内的地面控制器进行通信，地面控制器接通信，地面控制器接受中央控制计算机的受中央控制计算机的管理。管理。负责对区域内的业务情况负责对区域内的业务情况进行监控管理，如监视现进行监控管理，如监视现场设备的状况、统计场设备的状况、统计AGV利用率、小车交通管制、利用率、小车交通管制、跟踪装载、制定目标地址、跟踪装载、制定目标地址、实时存储小车的地址并将实时存储小车的地址并将AGV的位置与装
22、载物的类的位置与装载物的类型、数量传输给区域主计型、数量传输给区域主计算机。算机。解释并执行从地解释并执行从地面控制器面控制器(站站)传传送来的指令，实送来的指令，实时记录时记录AGV的位的位置，并监控车上置，并监控车上的安全装置的安全装置 2023-1-1824 分布式分布式(现场总线现场总线)控制系统组成结构示意图控制系统组成结构示意图2023-1-1825集中控制系统结构示意图集中控制系统结构示意图2023-1-18266.5 AGV的主要技术参数的主要技术参数1）额定载重量）额定载重量2）自重）自重3）车体尺寸）车体尺寸4）停位精度）停位精度5）最小转弯半径）最小转弯半径6）运行速度）
23、运行速度7）电池电压）电池电压8）工作周期）工作周期-27-AGV 的优缺点 优点 缺点 可编程，高柔性 故障恢复比较容易，易维护、可靠性高 可与其他自动化系统联接 不会对厂房构成固定的障碍 投资大 要求厂房空间大 主计算机停机将导致系统停机 不适合大批大部件的传输 u最初级的方法是将每个最初级的方法是将每个AGV在缓冲站的停位点联接在缓冲站的停位点联接成线。成线。u但生产实际中，但生产实际中，AGV不可能穿过任何设施，而且须不可能穿过任何设施，而且须考虑一定的考虑一定的 转弯半径。一般地，转弯半径。一般地，AGV转弯半径为车长转弯半径为车长的的75%-28-AGV的路径优化问题的路径优化问题
24、取货点AGV轮廓线路示意图AGV优化路径2023-1-18296.6AGV生产厂家生产厂家国内：国内：n一、云南昆船第一机械有限公司一、云南昆船第一机械有限公司 http:/ n三、机科发展科技股份有限公司三、机科发展科技股份有限公司n四、北京易亨电子集团有限责任公司四、北京易亨电子集团有限责任公司n五、上海富洋科技发展有限公司五、上海富洋科技发展有限公司n六、泊头市中山机械有限责任公司六、泊头市中山机械有限责任公司n七、广州市井源机电设备有限公司七、广州市井源机电设备有限公司 国外：国外：nhttp:/ 以上有不当之处，请大家给与批评指以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢谢大家！正，谢谢大家！
