AGV-無人搬運車

AGV是無人搬運車(AutomatedGuidedVehicle)的英文縮寫。是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逕行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車,AGV屬於輪式移動機器人(WMR――WheeledMobileRobot)的範疇。

無人搬運車
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簡介
最新的AGV小車(3張)
 無人搬運車(AutomatedGuidedVehicle,簡稱AGV),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逕行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車,工業套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。一般可透過電腦來控制其行進路線以及行為,或利用電磁軌道(electromagneticpath-followingsystem)來設立其行進路線,電磁軌道黏貼於地板上,無人搬運車則依循電磁軌道所帶來的訊息進行移動與動作。
AGV以輪式移動為特徵,較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料輸送中常用的其他設備相比,AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置,不受場地、道路和空間的限制。因此,在自動化物流系統中,最能充分地體現其自動性和柔性,實現高效、經濟、靈活的無人化生產。
AGV的優點
(1)自動化程度高;
由計算機,電控設備,雷射反射板等控制。
當車間某一環節需要輔料時,由工作人員向計算機終端輸入相關信息,計算機終端再將信息傳送到中央控制室,由專業的技術人員向計算機發出指令,在電控設備的合作下,這一指令最終被AGV接受並執行——將輔料送至相應地點。
(2)充電自動化;
當AGV小車的電量即將耗盡時,它會向系統發出請求指令,請求充電(一般技術人員會事先設定好一個值),在系統允許後自動到充電的地方“排隊”充電。
另外,AGV小車的電池壽命很長(10年以上),並且每充電15分鐘可工作4h左右。
(3)美觀,提高觀賞度,從而提高企業的形象。
(4)方便,減少占地面積;生產車間的AGV小車可以在各個車間穿梭往復。
發展歷史
AGV扮演物料運輸的角色已經50多年了。第一輛AGV誕生於1953年,它是由一輛簡易的AGC產品牽引式拖拉機改造而成的,帶有車兜,在一間雜貨倉庫中沿著布置在空中的導線運輸貨物。到上世紀五十年代末到六十年代初期時,已有多種類型的牽引式AGV用於工廠和倉庫。
20世紀70年代,基本的導引技術是靠感應埋在地下的導線產生的電磁頻率。通過一個叫做“地面控制器”的設備打開或關閉導線中的頻率,從而指引AGV沿著預定的路逕行駛。
20世紀80年代末期,無線式導引技術引入到AGV系統中,例如利用雷射和慣性進行導引,這樣提高了AGV系統的靈活性和準確性,而且,當需要修改路徑時,也不必改動地面或中斷生產。這些導引方式的引入,使得導引方式更加多樣化了。
從20世紀80年代以來,自動導引運輸車(AGV)系統已經發展成為生產物流系統中最大的專業分支之一,並出現產業化發展的趨勢,成為現代化企業自動化裝備不可缺少的重要組成部分。在歐、美等已開發國家,發展最為迅速,套用最為廣泛;在亞洲的日本和韓國,也得到迅猛的發展和套用,尤其是在日本,產品規格、品種、技術水平、裝備數量及自動化程度等方面較為豐富,已經達到標準化、系列化、流水線生產的程度。在我國,隨著物流系統的迅速發展,AGV的套用範圍也在不斷擴展,如何能夠開發出能夠滿足用戶各方面需求(功能、價格、質量)的AGV系統技術是未來我們必須面對的現實問題。複雜的AGV產品
綜合分析AGV技術的發展,我們不難分析出國內外AGV有兩種發展模式:第一種是以歐美國家為代表的全自動AGV技術,這類技術追求AGV的自動化,幾乎完全不需要人工的干預,路徑規劃和生產流程複雜多變,能夠運用在幾乎所有的搬運場合。這些AGV功能完善,技術先進;同時為了能夠採用模組化設計,降低設計成本,提高批量生產的標準,歐美的AGV放棄了對外觀造型的追求,採用大部件組裝的形式進行生產;系列產品的覆蓋面廣:各種驅動模式,各種導引方式,各種移載機構應有盡有,系列產品的載重量可從50kg到60000kg(60噸)。儘管如此,由於技術和功能的限制,此類AGV的銷售價格仍然居高不下。此類產品在國內有為數不多的企業可以生產,技術水平與國際水平相當。第二種是以日本為代表的簡易型AGV技術--或只能稱其為AGC(AutomatedGuidedCart),該技術追求的是簡單實用,極力讓用戶在最短的時間內收回投資成本,這類AGV在日本和台灣企業套用十分廣泛,從數量上看,日本生產的大多數AGV屬於此類產品(AGC)。該類產品完全結合簡單的生產套用場合(單一的路徑,固定的流程),AGC只是用來進行搬運,並不刻意強調AGC的自動裝卸功能,在導引方面,多數隻採用簡易的磁帶導引方式。由於日本的基礎工業發達,AGC生產企業能夠為其配置上幾乎簡單得不能再簡單的功能器件,使AGC的成本幾乎降到了極限。這種AGC在日本80年代就得到了廣泛套用,2002到2003年達到套用的頂峰。由於該產品技術門檻較低,目前國內已有多家企業可生產此類產品。
AGV系統
AGV系統的控制是通過物流上位調度系統、AGV地面控制系統及AGV車載控制系統三者之間的相互協作完成的,對該系統的理解,有一個非常恰當而通俗易懂的例子:AGV系統的形象理解
假設某市有一家計程車公司,該公司管理先進,每輛計程車都裝全球定位系統(GPS),這樣在公司的監控中心就可以清楚地知道每輛車的位置及行駛路線,司機可通過無線通信隨時向公司匯報此時車輛的載客情況。
當有客戶需要乘坐計程車時,客戶可以打電話到計程車公司的客戶中心,說明他當前所在的位置,以及要到達的目的地,這裡,我們可將客戶的電話理解為來自物流調度系統的需求,計程車公司的客戶中心理解為AGV的地面控制系統,即AGV系統的上位。AGV系統的形象理解
客戶中心收到客戶的電話後,可以通過無線電話與計程車司機聯繫,選擇離客戶最近,又正好空閒的車輛A前往接客,就像AGV的地面控制系統進行的車輛和任務分配;在車輛A前往接客的途中,客戶中心可能又接到報告,有空閒車輛B離客戶更近,那么客戶中心將及時通知車輛B去接客戶,取消車輛A的任務,這就是AGV地面控制系統的動態車輛調度。客戶中心對計程車將要行駛道路的交通狀況也了如指掌,能夠及時通知各個司機選擇最便捷的道路行駛,該道路所需時間最短,但不一定是路程最短,因為,最近路程的道路上可能發生了交通阻塞,這就是AGV地面系統中所完成的路徑搜尋和路徑分配的工作。
AGV系統的控制過程就類似這樣一家管理先進的計程車公司,物流上位調度系統、AGV地面控制系統和AGV車載控制系統分別相當於客戶、客戶中心和計程車司機,AGV地面控制系統和各台AGV之間通過無線通信來交換信息,調度AGV的作業,並為其選擇路徑(線),確保交通通暢。AGV是以電池為動力的,當電量不足時,會向地面控制系統發出充電請求,在得到允許後,前往充電站自動充電,在充電期間,AGV地面控制系統不會向此AGV分配任何任務,就與計程車進了加油站不再載客一樣。
系統構成
曾有國外專家對AGV控制系統需解決的主要問題做了恰當的比喻:WhereamI?(我在哪裡?)WhereamIgoing?(我要去哪裡?)HowcanIgetthere?(我怎么去?),這三個問題歸納起來分別就是AGV控制系統中的三個主要技術:AGV的導航(Navigation),AGV的路徑規劃(Layoutdesigning),AGV的導引控制(Guidance)。為了能夠解決好這些問題,AGV系統的構成也必然複雜:AGV系統的硬體結構
AGV控制系統分為地面(上位)控制系統、車載(單機)控制系統及導航/導引系統,其中,地面控制系統指AGV系統的固定設備,主要負責任務分配,車輛調度,路徑(線)管理,交通管理,自動充電等功能;車載控制系統在收到上位系統的指令後,負責AGV的導航計算,導引實現,車輛行走,裝卸操作等功能;導航/導引系統為AGV單機提供系統絕對或相對位置及航向。
AGV系統是一套複雜的控制系統,加之不同項目對系統的要求不同,更增加了系統的複雜性,因此,系統在軟體配置上設計了一套支持AGV項目從路徑規劃、流程設計、系統仿真(Simulation)到項目實施全過程的解決方案。上位系統提供了可靈活定義AGV系統AGV系統的軟體結構流程的工具,可根據用戶的實際需求來規劃或修改路徑或系統流程;而上位系統也提供了可供用戶定義不同AGV功能的程式語言。
地面控制系統
AGV地面控制系統(StationarySystem)即AGV上位控制系統,是AGV系統的核心。其主要功能是對AGV系統(AGVS)中的多台AGV單機進行任務分配,車輛管理,交通管理,通訊管理等。
任務管理:任務管理類似計算機作業系統的進程管理,它提供對AGV地面控制程式的解釋執行環境;提供根據任務優先權和啟動時間的調度運行;提供對任務的各種操作如啟動、停止、取消等。
車輛管理:車輛管理是AGV管理的核心模組,它根據物料搬運任務的請求,分配調度AGV執行任務,根據AGV行走時間最短原則,計算AGV的最短行走路徑,並控制指揮AGV的行走過程,及時下達裝卸貨和充電命令。
交通管理:根據AGV的物理尺寸大小、運行狀態和路徑狀況,提供AGV互相自動避讓的措施,同時避免車輛互相等待的死鎖方法和出現死鎖的解除方法;AGV的交通管理主要有行走段分配和死鎖報告功能。
通訊管理:通信管理提供AGV地面控制系統與AGV單機、地面監控系統、地面IO設備、車輛仿真系統及上位計算機的通信功能。和AGV間的通信使用無線電通信方式,需要建立一個無線網路,AGV只和地面系統進行雙向通信,AGV間不進行通信,地面控制系統採用輪詢方式和多台AGV通信;與地面監控系統、車輛仿真系統、上位計算機的通信使用TCP/IP通信。
車輛驅動:小車驅動負責AGV狀態的採集,並向交通管理髮出行走段的允許請求,同時把確認段下發AGV。
車載控制系統
AGV車載控制系統(OnboardSystem),即AGV單機控制系統,在收到上位系統的指令後,負責AGV單機的導航,導引,路徑選擇,車輛驅動,裝卸操作等功能。
導航(Navigation):AGV單機通過自身裝備的導航器件測量並計算出所在全局坐標中的位置和航向。
導引(Guidance):AGV單機根據目前的位置、航向及預先設定的理論軌跡來計算下個周期的速度值和轉向角度值即,AGV運動的命令值。
路徑選擇(Searching):AGV單機根據上位系統的指令,通過計算,預先選擇即將運行的路徑,並將結果報送上位控制系統,能否運行由上位系統根據其它AGV所在的位置統一調配。AGV單機行走的路徑是根據實際工作條件設計的,它有若干“段”(Segment)組成。每一“段”都指明了該段的起始點、終止點,以及AGV在該段的行駛速度和轉向等信息。
車輛驅動(Driving):AGV單機根據導引(Guidance)的計算結果和路徑選擇信息,通過伺服器件控制車輛運行。
導航/導引方式及特點
AGV之所以能夠實現無人駕駛,導航和導引對其起到了至關重要的作用,隨著技術的發展,目前能夠用於AGV的導航/導引技術主要有以下幾種:
1直接坐標(CartesianGuidance)
用定位塊將AGV的行駛區域分成若干坐標小區域,通過對小區域的計數實現導引,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。缺點是地面測量安裝複雜,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。
2電磁導引(WireGuidance)
電磁導引是較為傳統的導引方式之一,目前仍被許多系統採用,它是在AGV的行駛路徑上埋設金屬線,並在金屬線載入導引頻率,通過對導引頻率的識別來實現AGV的導引。其主要優點是引線隱蔽,不易污染和破損,導引原理簡單而可靠,便於控制和通訊,對聲光無干擾,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。
3磁帶導引(MagneticTapeGuidance)
與電磁導引相近,用在路面上貼磁帶替代在地面下埋設金屬線,通過磁感應信號實現導引,其靈活性比較好,改變或擴充路徑較容易,磁帶鋪設簡單易行,但此導引方式易受環路周圍金屬物質的干擾,磁帶易受機械損傷,因此導引的可靠性受外界影響較大。
4光學導引(OpticalGuidance)
在AGV的行駛路徑上塗漆或貼上色帶,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,地面路線設定簡單易行,但對色帶的污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。
5雷射導航(LaserNavigation)
雷射導引是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的雷射反射板,AGV通過雷射掃描器發射雷射束,同時採集由反射板反射的雷射束,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;地面無需其他定位設施;行駛路徑可靈活多變,能夠適合多種現場環境,它是目前國外許多AGV生產廠家優先採用的先進導引方式;缺點是製造成本高,對環境要求較相對苛刻(外界光線,地面要求,能見度要求等),不適合室外(尤其是易受雨、雪、霧的影響)。
6慣性導航(InertialNavigation)
慣性導航是在AGV上安裝陀螺儀,在行駛區域的地面上安裝定位塊,AGV可通過對陀螺儀偏差信號(角速率)的計算及地面定位塊信號的採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,地面處理工作量小,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。
7視覺導航(VisualNavigation)

agv無人搬運車驅動系統介紹

目前常用的agv無人搬運車驅動系統有三種:
第一種是直流電機驅動系統,20世紀90年代前的電動汽車幾乎全是直流電機驅動的。直流電機木身效率低,體積和質量大,換向器和電刷限制了它轉速的提高,其最高轉速為6000-8000r/min。但出於其缺點目前除了小型車外,電動車很少採用直流電機驅動系統。
第二種是感應電機交流驅動系統。該系統是20世紀90年代發展起來的新技術,目前尚處於發展完善階段。電機一般採用轉子鼠籠結構的三相交流感應電動機。電機控制器採用矢量控制的變頻調速方式。其具有效率高、體積小、質量小、結構簡單,免維護、易於冷卻和壽命長等優點,該系統調速範圍寬,而且‘能實現低速恆轉矩,高速恆功率運轉,但交流電機控制器成本較高。目前,世界上眾多著名的電動汽車中,多數採用感應電機交流驅動系統。
第三種是永磁同步電機交流驅動系統,其中永磁同步電機包括無刷直流電機和三相永磁同步電機,而永磁同步電機和無刷直流電機相比,永磁同步電機交流驅動系統的效率較高,體積最小,質量最小,也無直流電機的換向器和電刷等缺點。但該類驅動系統永磁材料成本較高,只在小功率的電動汽車中得到一定的套用。但永磁同步電機是最有希望的高性能電機,是電動汽車電機的發展方向。
出於直流電機本身具有控制系統簡單,調速方便,不需逆變裝置等優點,並且本課題設計的AGV不需要工作在高速大功率之上,因此,在本文仍採用直流電機作為驅動系統的動力源。
我們設計的AGV原理樣車載重總質量為250kg,最高時速設定為1.11m/s,正常運行時速設定為0.28~0.83m/s。
初步選擇電機的種類為直流伺服電機,型號為130SZD,相關的參數如表3-1所示。
在實際套用中,電機的輸入電壓為48V,該電機為恆轉矩直流電機,根據其功率特性,電機的轉速大約為600r/min,以下計算就按照上述參數進行計算。
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行車
AGV行車
對AGV行駛區域的環境進行圖象識別,實現智慧型行駛,這是一種具有巨大潛力的導引技術,此項技術已被少數國家的軍方採用,將其套用到AGV上還只停留在研究中,目前還未出現採用此類技術的實用型AGV。
可以想像,圖象識別技術與雷射導引技術相結合將會AGV更加完美,如導引的精確性和可靠性,行駛的安全性,智慧型化的記憶識別等都將更加完美。
8GPS(全球定位系統)導航(GlobalPositionSystem)
通過衛星對非固定路面系統中的控制對象進行跟蹤和制導,目前此項技術還在發展和完善,通常用於室外遠距離的跟蹤和制導,其精度取決於衛星在空中的固定精度和數量,以及控制對象周圍環境等因素。
由此發展出來的是iGPS(室內GPS)和dGPS(用於室外的差分GPS),其精度要遠遠高於民用GPS,但地面設施的製造成本是一般用戶無法接受的。
總結說明
首先,給大家兩個英文單詞Navigation(導航),Guidance(導引),這兩個單詞的意思是不一樣的。導航是指確定自身的位置及航向;而導引是根據目前的位置、航向及理論軌跡來計算下個周期的速度值和轉向角度值。有了這個概念後,我們分析一下磁帶導引、電磁導引或其它形式的“有線”導引。他們都只能稱為導引,而不叫導航。因為,這些導引方式只需AGV的相對位置,而與全局坐標無關!這也是為什麼這類導引的AGV相對簡單的原因:不需要複雜的導航計算(Dead-reckoning),甚至不需要導引計算,只需根據感測器的差分信號進行簡單的轉向控制。建議朋友們,不再說磁導航,而是叫磁帶導引(MagneticTapeGuidance)和電磁導引也稱線導(WireGuidance)。
AGV的導航/導引技術多種多樣,不同的場合可採用不同的導引技術。單一的導引技術無法覆蓋所有的套用:例如在有叉車行駛的場合我們就不宜選用磁帶導引,可選用將導引線埋入地下的電磁導引;在由於工藝需要,路徑需要經常變化的場合,可考慮雷射導引;在路徑複雜的場合應儘量考慮“無線”方式(雷射,陀螺),因為“有線”模式,只能是真正地理意義上的“路”,而“無線”模式的路徑是虛擬的,可以重疊,交叉,可以亂得象一團麻,而即使這樣,AGV的運行在系統的調度下也是有序的,路徑的選擇也是最優的,所謂“條條大路通羅馬”。AGV就能象汽車一樣,在受到前方車輛阻擋時還能夠找到其它的路徑,從而提升AGV系統的作業效率。
術語
自動導引運輸車(AGV)AutomatedGuidedVehicle
是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置,由計算機控制、輪式移動為特徵、並且能夠沿規定的導引路逕自動行駛的運輸車輛。AGV可具有安全防護、移載(裝卸)等多種功能。
自動導引運輸車系統(AGVS)AGVSystem
具備自動導引運輸車特性的一整套系統,一般包括數量不等的AGV車輛,上位控制系統,導航系統,通訊系統和充電系統等。
車載控制系統Onboardcontrolsystem
用於AGV車輛的計算機控制軟體及其相關器件的總稱。
上位控制系統Hostcontrolsystem
用於AGV調度系統的計算機控制軟體及其相關器件的總稱。
無人駕駛Driverless
AGV的主要特性之一。
系統能力Systemcapacity
AGV系統在單位時間內能夠實現的最大的搬運能力。
系統可靠性Systemreliability
AGV系統正常工作時間所占工作總時間的百分比,由於多台AGV處在並行工作模式中,其中一台發生故障的時間權值為1/n,n為系統中AGV的總台數。
地面固定設備Stationaryequipment
在AGV系統中,用於上位控制,導航/導引,通訊,充電等設備的總稱。
反射板Reflector
在雷射導引AGV系統中使用的導航或導引標識物。
平面反射板Flatreflector
反射板的一種類型,反射面為平面
柱狀反射板Columnreflector
反射板的一種類型,反射面為柱面
定位標誌Positionmark
AGV在停車定位時使用的標識物。
磁帶Magnetictape
用於磁帶導引AGV系統的地面導引設施,一般是沿AGV的行駛路徑將其貼上於地板表面。
導引線Wire
用於電磁導引AGV系統的地面導引設施,一般是沿AGV的行駛路徑將其埋於地下。
反光帶reflectivetape
用於光學導引AGV系統的地面導引標識,按導引感測器的特點,沿AGV的行駛路徑噴塗或貼上相應顏色的色帶。
感光帶Sensitivetape
用於光學導引AGV系統的地面導引標識,按導引感測器的特點,沿AGV的行駛路徑貼上或噴塗相應的化學感光材料。
磁釘Magnet
定位標識的一種,用磁性材料做成。
頻率發生器Frequencygenerator
用於電磁導引AGV系統的地面導引設施,能夠將特定的頻率載入至導引線上。
無線接入點Wirelessaccesspoint
以無線區域網路方式進行通訊的固定通訊設備。
無線數據機Radiomodem
以射頻(RF)方式進行通訊的通訊設備。
無線區域網路WirelessLAN
用於AGV車輛和上位控制系統通訊的網路。
充電站ChargingStation
用於AGV車輛充電的設備及地點的總稱。
充電連線器Chargingconnector
用於AGV車輛充電連線的器件(包括地面和車載)。
物流調度系統伺服器Logisticsystemserver
用於運行物流調度系統的計算機。
AGV調度系統伺服器AGVdispatchsystemserver
用於運行AGV調度系統的計算機。
資料庫伺服器Databasesever
為AGV調度系統存儲數據。
關聯設備Correlativeequipment
與AGV系統相關的外部設備,一般是指與AGV協作完成裝卸貨操作的設備。
物流調度系統Logisticsystem
AGV系統的上位控制系統,AGV系統的任務可由此系統產生。
AGV調度系統AGVdispatchingsystem
調度任務執行、車輛分配、路徑分配及交通管制的控制軟體。
熱啟動Warmstart
AGV調度系統在上一次退停止時保存的運行狀態數據的基礎上啟動執行。
冷啟動Coldstart
AGV調度系統啟動執行,重新進行系統初始化。
系統控制接口SystemControlInterface
AGV系統向外界提供的控制接口,使得它能夠被集成到更大的系統中。
圖形監控Graphicalmonitor
以圖形化的方式提供對整個AGV系統運行情況的查詢和人工干預。
通信協定Communicationprotocol
AGV調度系統和AGV車輛通信使用的通信協定。
通信丟失Lostcommunication
AGV調度系統和AGV車輛出現通信中斷,調度系統無法得到AGV車輛狀態。
通信頻道Communicationchannel
通信設備使用的頻道。
主機地址HostIPaddress
運行AGV調度系統的伺服器使用的IP位址。
主機連線埠Hostport
運行AGV調度系統的伺服器監聽連線埠。
自動充電Autocharging
AGV車輛在AGV調度系統的控制下進行充電。
手動充電Manualcharging
AGV車輛在操作人員的控制下進行充電,包括人工指令和手動更換電池兩種方式。
柔性Flexibility
AGV系統能夠應對各種各樣的流程變化或擴展。
日誌Log
用於存儲系統運行時發生的重要事件、錯誤等信息。
工作流程Work-flow
AGV調度系統執行任務時採用的工藝流程。
簡單流程Simplework-flow
在AGV的一個搬運任務中,只有一次裝貨,一次卸貨。
複雜流程Complexwork-flow
在AGV的一個搬運任務中,有多次裝貨或卸貨。
任務Order
需要AGV調度系統處理的工作。
任務屬性Orderproperty
任務具有的一些特徵性質。
搬運起點Pickuppoint
AGV裝貨的地點。
搬運終點Deliverypoint
AGV卸貨的地點。
任務調度Orderschedule
AGV調度系統為正在執行的多個任務分配執行時間等資源。
任務優先權Orderpriority
任務執行時間和車輛分配的優先權。
任務流程Orderwork-flow
任務執行時使用的工作流程。
任務取消Ordercancel
AGV調度系統取消正在執行中的任務,結束任務的執行。
任務變更Orderalter
AGV調度系統變更正在執行中的任務的搬運起點、搬運終點。
最大任務調度量Maximumnumberofschedulingorder
AGV調度系統能夠調度任務的最大數量。
任務周期Orderlifetime
任務從生成到結束的時間。
任務回響時間Orderresponsetime
任務從生成到AGV開始執行任務的時間。
任務執行時間Orderexecutetime
任務從開始執行到任務結束的時間。
任務統計Orderstatistics
對AGV調度系統中產生的任務數據進行收集、分析、解釋和表述。
計畫任務Schemedorder
AGV調度系統根據計畫自動在特定時間啟動的任務。
物流調度系統任務Hostorder
AGV調度系統根據物流調度系統的命令啟動的任務。
人工任務Manualorder
AGV調度系統根據操作人員的命令啟動的任務。
觸發任務Triggedorder
由某個外部條件觸發AGV調度系統啟動的任務。
任務查詢Orderquery
向AGV調度系統詢問任務的執行情況。
任務執行紀錄Orderexecuterecord
AGV調度系統紀錄的任務執行狀態和結果。
優先模式Prioritymode
AGV調度系統優先執行任務的模式。
複合任務Combineorder
AGV調度系統通過對任務的最佳化,可將多個任務結合在一起成為一個複合任務。
充電任務ChargeOrder
AGV調度系統指揮AGV車輛進行充電的任務。
AGV運行模式AGVrunningmode
AGV運行時的一些標準模式,如:手動,自動,半自動
AGV調度AGVschedule
AGV調度系統根據系統當前的情況安排AGV執行任務和行駛。
AGV分配AGVassignment
以一定的最佳化原則將AGV調度系統中的任務分配給各台AGV。
正常工作率AGVhealthrate
AGV無故障工作的時間除以AGV開機時間。
使用率AGVworkingrate
AGV執行任務的時間除以AGV正常工作時間。
空跑率AGVuselessrunningrate
AGV為執行任務而空跑的時間除以AGV正常工作時間。
空閒率AGVfreetimerate
AGV沒有搬運任務,處於停止的時間除以正常工作時間。
路徑搜尋Routesearch
AGV調度系統在規劃地圖中搜尋從搬運起點到搬運終點的路徑。
最短路徑Theshortestroute
規劃地圖中從搬運起點到搬運終點的最短路徑。
路徑規劃Layout
根據實際的AGV套用環境,為AGV設計規划行駛的路線。
點Point
用於AGV車輛正常停車的地點。
節點Node
指路徑規劃地圖上的分流點及合流點。
待命點Waitpoint
空閒AGV等待命令的點。
自動插入點Autoinsertpoint
AGV進行自動插入的點,從而確定自身的位置。
避讓點Evadingpoint
AGV車輛之間進行相互避讓的點。
通信點Communicationpoint
AGV和AGV調度系統之間進行通信的點。
段Segment
AGV車輛嚴格遵照行駛的點和點之間的軌跡路線。
直線段Linearsegment
幾何形狀是直線的段。
曲線段Curvingsegment
幾何形狀是曲線的段。
站台Station
用於AGV車輛執行操作(如裝卸,充電等)的設備和地點。
裝貨站台Pickupstation
用於輔助AGV車輛進行裝貨的設備或地點。
卸貨站台Deliverystation
用於輔助AGV車輛進行卸貨的設備或地點。
複合站台Combinedstation
AGV車輛既能夠進行裝貨又卸貨的站台。
交通管制Trafficcontrol
AGV調度系統對多台AGV車輛運行時的交通進行實時的管理和控制。
交通阻塞Trafficblock
行駛路線被別的AGV車輛或物體占用,導致AGV停車等待,稱為交通阻塞。
死鎖Deadlock
AGV車輛向AGV調度系統請求不可能得到的路徑資源。
合流confluence
在路徑規劃地圖上,多條路徑匯合成為一條路徑。
分流Diffluence
在路徑規劃地圖上,一條路徑分開成為多條路徑。
導引模式Guidancemode
AGV車輛採用的導航方式或導引算法
導航Navigation
確定AGV車輛在全局坐標系中的位置及航向
導引Guidance
按路徑所提供的目標值計算出實際控制命令值,即給出AGV車輛的設定速度和轉向角。
電磁導引(inductive)WireGuidance
以電磁感測器獲取導引信息,以定位感測器獲取相對位置的導引模式。
磁帶導引Magnetictapeguidance
以磁帶感測器獲取導引信息,以定位感測器獲取相對位置的導引模式。
光學導引Opticalguidance
以光學感測器獲取導引信息,以定位感測器獲取相對位置的導引模式。
坐標導引Cartesianguidance
以光學、電磁感測器等感測器獲取地面柵格信息,通過運算得到絕對位置信息的導引模式。
雷射導航Lasernavigation
以雷射掃描器獲取反射板信息,通過三角幾何運算得到絕對位置信息的導引模式。
慣性導航Inertialnavigation
以慣性器件(陀螺gyroscope)檢測AGV的角速度,輔助以地面定位標識,從而獲取絕對位置信息的導引模式。
視覺導航Visualnavigation
以視覺感測器獲取運行區域的地理信息,通過運算得到絕對位置信息的導引模式。
全球定位系統(GPS)Globalpositionsystem
通過衛星獲取絕對位置信息的導引模式。
室內GPS(iGPS)IndoorGPS
通過接受室內安裝航標塔發射的信號獲取絕對位置信息的導引模式。
差分GPS(dGPS)DifferentialGPS
通過安裝航標塔來修正衛星信號,而獲取絕對位置信息的導引模式。
參考點Referencepoint
運動學計算中,用於代表AGV車輛的某一點。
位置Position
AGV車輛在全局坐標系中的坐標,既絕對位置,包括X坐標、Y坐標。
航向角Orientation
AGV車輛全局坐標系中車頭方向與X軸的夾角。
導引裝置Guidanceequipment
用於獲取AGV車輛導航、導引信息的裝置。
雷射掃描器Laserscanner
用於雷射導引AGV車輛獲取導航、導引信息的器件。
定位感測器Positionsensor
用於AGV車輛進行位置修正或輔助定位的檢測器件。
驅動模式Drivingmode
AGV車輛根據不同的運動學及動力學算法,可採用不同的驅動方法及驅動輪系布置方式。
驅動單元Drivingassembly
用於AGV車輛驅動及轉向的機構總稱。
驅動電機Drivingmotor
用於AGV車輛驅動的電機。
轉向電機Steeringmotor
用於AGV車輛轉向的電機。
單輪驅動兼轉向(SD)Steeringdriving
只使用同一個驅動單元,其中同時包括驅動轉向功能。
差速驅動(DIFF)Differentialdriving
使用兩個不含轉向的驅動單元,利用不同驅動單元速度的變化來完成驅動和轉向功能。
全方位驅動(QUAD)Quadmotion
使用兩個或兩個以上含有驅動及轉向的驅動單元,使AGV車輛能夠完成任意方向的平面運動。
單輪驅動Sole-wheeldriving
只有一套驅動單元的驅動方式。
雙輪驅動Dual-wheeldriving
有兩套驅動單元的驅動方式。
多輪驅動Multi-wheeldriving
有兩套以上驅動單元的驅動方式。
車輪承載能力Wheelloadcapacity
車輪能夠承受的額定重量。
前進Forward
AGV車輛沿車頭方向向前運動。
後退Backward
AGV車輛沿車頭方向向後運動
側移Crabwise
AGV車輛保持航向不變,向兩側平行運動。
轉彎Turnning
是指改變AGV車輛的航向角。
自旋Rotating
AGV車輛參考點處的轉彎半徑為0;通常是指差速或全方位驅動型AGV。
制動器Braker
驅動電機或移載機構電機的剎車裝置。
編輯本段
高速動車組
AGV為“AutomotriceàgrandeVitesse”(高速動車組)的簡稱,是法國最新研製的實驗性高速鐵路車輛,由阿爾斯通獨立研發,為動力集中式的TGV的後續產品,目標運營速度為360km/h。 相比較動力集中式的TGV,AGV的優勢更加明顯。 在環保和能源利用方面,其98%的機體使用了可回收材料,其功率重量比達到了22.6kw/t,溫室氣體排放量也較其他交通工具大大降低。 在安全性和技術上來說,AGV主要套用了三項技術,鉸鏈結構、發動機分置技術和能量反饋,尤其是鉸鏈結構能夠防止列車傾覆時發生解體。發動機則安放於車廂地台之下,避免了空間的占用,使AGV的空間利用提高了20%,車廂內也更加安靜。 對運營商而言,AGV最大的優勢是配置靈活。運營商可按需配置7、8、11或14節車廂來搭載250到650名的乘客。

AGV的導引原理

AGV的導引方式是一門不斷發展的技術。目前,大部分是採用光學加電腦導引技術。下一步的方式將是自行導引,這也是AGV的最高級的導引方式。AGV的轉向方式有兩種,一種是採用差速轉向控制,目前軍用坦克就是採用這種方式。它是將一邊的輪子的速度比另一邊的速度快,這樣產生了轉向效果;車前方兩測裝有感測器,探測轉向信號,車輛上的幅度探測器對根據兩邊的信號大小來決定轉向幅度。
另一種轉向方式是方向盤轉向方式,這種方式的車通常只有一個前輪,沿著鋪設的導向條的路徑前進。當探測到相位差時,車輛就產生轉向動作來補償這個差值。這種車通常用在裝配線車、牽引車、單載車、貨架車以及叉車和輕載車。而差速轉向裝置只能用在裝配線車、單載車、叉車和輕載車上,不同用於牽引車和可以手動的車輛,如貨架車。磁導航感測器是深圳市佳順偉業科技有限公司研發生產套用與AGV小車上的導引控制器,公司還提供磁條及地標感測器。

AGV無人搬運車導航系統制導方式

AGV是智慧型化的移動機器人也是無人搬運車,是現代工業自動化物流系統的主要設備,AGV導航系統的功能是保證AGV小車沿正確路逕行走,並保證一定行走精度。AGV的制導方式按有無導引路線分為三種:一是有固定路線的方式:二是半固定路線的方式,包括標記跟蹤方式和磁力制導方式;三是無路線方式,包括地面幫助制導方式、用地圖上的路線指令制導方式和在地圖上搜尋最短路徑制導方式。
1.3.1固定路線方式
固定路線的導引方式有電磁製導方式、光學控制帶制導方式、雷射制導方式和超音波制導方式。
(1)電磁製導方式
該方法需在AGV行走的路線下埋設專用的電纜線,通以低頻正弦波電流,從而在電纜周圍產生磁場。AGV上的電磁感應感測器檢測到磁場強度,在小車沿線路行走時,輸出磁場強度差動信號,車上控制器根據該信號進行糾偏控制。該方法可靠性高,經濟實用,是目前最為成熟且套用最廣的導引方式。它的主要缺點是:AGV路徑改變很困難,而且埋線對地面要求較高。
(2)光學控制帶導引方式
利用地面顏色與漆帶顏色的反差,漆帶在明亮的地面上塗為黑色,或在黑暗的地面上塗為白色。小車上裝備有發射和接收功能的紅外光源,用以照射漆帶。小車上裝有光學檢測器,均勻分布在漆帶及兩側位置上,檢測不同的組合信號,以控制小車的方向,使其跟蹤路軌。可以採用模糊控制算法對小車進行控制。該方法的缺點是:漆帶顏色需保持鮮明,否則光學感測器檢測到的信號變弱。因此,則需要經常對漆帶顏色進行加深工作。
(3)雷射制導方式
該方法是在AGV行走路徑的特定位置處,安裝一批雷射/紅外光束的反射鏡。在AGV行駛過程中,車上的雷射掃描頭不斷地掃描周圍環境,當掃描到行駛路徑周圍預先垂直安好的反射板時,即“看見”了“路標”。只要掃描到三個或三個以上的反射板,即可根據它們的坐標值以及各塊反光板相對於車體縱向軸的方位角,計算出AGV當前在全局坐標系中的X,Y坐標和當前行駛方向與該坐標系X軸的夾角,實現準確定位和定向。該導引方法的特點是,當提供了足夠多反射鏡面和寬闊的掃描空間後,AGV導引與定位精度十分高。該方法的缺點是成本昂貴,感測器、反射裝置等設備安裝複雜,且計算也很複雜。
(4)超音波制導方式
該方法類似於雷射/紅外測量方法,不同之處在於不需要設定專門的反射鏡面,而是利用一般的牆面或類似物體就能進行引導,因而在特定環境下提供了更大的柔性和低成本的方案。但由於反射面大,在製造車間環境下套用常常有困難。

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