AGV是自動導(dǎo)引運輸車(Automated Guided Vehicle)的英文縮寫。是指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置,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輸車;更直接的表述:AGV就是無人駕駛(Driverless)的運輸車。它以綠色能源電池為動力, 通過自動引導(dǎo)裝置和驅(qū)動機構(gòu)來實現(xiàn)自動運輸功能;
一. AGV導(dǎo)航方式
AGV最早出現(xiàn)于歐洲,經(jīng)過五十多年的發(fā)展,其技術(shù)已相當(dāng)成熟,導(dǎo)航方式越來越多,但各有優(yōu)缺點:
1. 直接坐標(biāo)導(dǎo)航方式
用定位塊將AGV的行駛區(qū)域分成若干坐標(biāo)小區(qū)域,通過對小區(qū)域的計數(shù)實現(xiàn)導(dǎo)航,一般有光電式(將坐標(biāo)小區(qū)域以兩種顏色劃分,通過光電器件計數(shù))和電磁式(將坐標(biāo)小區(qū)域以金屬塊或磁塊劃分,通過電磁感應(yīng)器件計數(shù))兩種形式,其優(yōu)點是可以實現(xiàn)路徑的修改,導(dǎo)引的可靠性好,對環(huán)境無特別要求。缺點是地面測量安裝復(fù)雜,工作量大,導(dǎo)引精度和定位精度較低,且無法滿足復(fù)雜路徑的要求。
2. 電磁導(dǎo)航方式
電磁導(dǎo)航是較為傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式之一,目前仍被采用,它是在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬線,并在金屬線加載導(dǎo)引頻率,通過對導(dǎo)引頻率的識別來實現(xiàn)AGV的導(dǎo)航。其主要優(yōu)點是引線隱蔽,不易污染和破損,導(dǎo)引原理簡單而可靠,便于控制和通訊,對聲光無干擾,制造成本較低。缺點是路徑難以更改擴展,對復(fù)雜路徑的局限性大。
3. 磁導(dǎo)航方式
與電磁導(dǎo)引相比,用在路面上貼磁條替代在地面下埋設(shè)金屬線,通過磁感應(yīng)信號實現(xiàn)導(dǎo)航,其靈活性比較好,改變或擴充路徑較容易,磁條鋪設(shè)簡單易行,但此導(dǎo)航方式會受環(huán)路通過的金屬等硬物的機械損傷,對導(dǎo)航有一定的影響。
4. 激光導(dǎo)航方式
激光導(dǎo)航是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置的激光反射板,AGV通過發(fā)射激光束,同時采集由反射板反射的激光束,來確定其當(dāng)前的位置和方向,并通過連續(xù)的三角幾何運算來實現(xiàn)AGV的導(dǎo)航。
此項技術(shù)大的優(yōu)點是,AGV定位準(zhǔn)確;地面無需其他定位設(shè)施;行駛路徑可靈活多變,能夠適合多種現(xiàn)場環(huán)境,它是目前國外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進(jìn)導(dǎo)航方式,缺點是制造成本高,對環(huán)境要求較相對苛刻(外界光線,地面要求,能見度要求等)。
5. 光學(xué)導(dǎo)航方式
在AGV的行駛路徑上涂漆或粘貼色帶,通過對攝像機采入的色帶圖象信號進(jìn)行簡單處理而實現(xiàn)導(dǎo)航,其靈活性比較好,地面路線設(shè)置簡單易行,但對色帶的污染和機械磨損十分敏感,對環(huán)境要求過高,導(dǎo)航可靠性較差,且很難實現(xiàn)定位。
6. 慣性導(dǎo)航方式
慣性導(dǎo)航是在AGV上安裝陀螺儀,在行駛區(qū)域的地面上安裝定位塊,AGV可通過對陀螺儀偏差信號的計算及地面定位塊信號的采集來確定自身的位置和方向,從而實現(xiàn)導(dǎo)航。
此項技術(shù)在軍方較早運用,其主要優(yōu)點是技術(shù)先進(jìn),定位準(zhǔn)確性高,靈活性強,便于組合和兼容,適用領(lǐng)域廣,已被國外的許多AGV生產(chǎn)廠家采用。其缺點是制造成本較高,導(dǎo)引的精度和可靠性與陀螺儀的制造精度及使用壽命密切相關(guān)。
7. 圖象識別導(dǎo)航方式
對AGV行駛區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行圖象識別,實現(xiàn)智能行駛,這是一種具有巨大潛力的導(dǎo)航技術(shù),此項技術(shù)已被少數(shù)國家的軍方采用,將其應(yīng)用到AGV上還只停留在研究中。
圖象識別技術(shù)與激光導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合將會為自動化工程提供意想不到的可能,如導(dǎo)航的可靠性,行駛的安全性,智能化的記憶識別等都將更加完美。
8. GPS(全球定位系統(tǒng))導(dǎo)航方式
通過衛(wèi)星對非固定路面系統(tǒng)中的控制對象進(jìn)行跟蹤和制導(dǎo),目前此項技術(shù)還在發(fā)展
和完善,通常用于室外遠(yuǎn)距離的跟蹤和制導(dǎo),其精度取決于衛(wèi)星在空中的固定精度和數(shù)量, 以及控制對象周圍環(huán)境等因素。由此發(fā)展出來的是iGPS(室內(nèi)GPS)和dGPS(用于室外的差分GPS),其精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于民用GPS,但地面設(shè)施的制造成本是一般用戶無法接受的。
二. AGV驅(qū)動方式
目前AGV的驅(qū)動方式有三種: 單輪驅(qū)動兼轉(zhuǎn)向模式(Steer Driving),差速驅(qū)動模式(Differential Driving)和全方位驅(qū)動模式(Quad Motion)
1. 單輪驅(qū)動
是指用一個驅(qū)動輪兼有行走和轉(zhuǎn)向功能,兩個從動輪為固定腳輪,在穩(wěn)定性不夠時,還可增加活動腳輪為輔助支撐。此種驅(qū)動方式的AGV其運動性能稍差,轉(zhuǎn)彎半徑較大,但導(dǎo)引及運動的可靠性高。
2. 差速驅(qū)動
是指AGV小車左右對稱安裝兩個不帶轉(zhuǎn)向的驅(qū)動輪,以2個或者多個活動腳輪為從動輪,依靠左右輪的差速來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向,差速驅(qū)動模式的AGV小車能夠?qū)崿F(xiàn)單輪驅(qū)動的一切功能,轉(zhuǎn)彎半徑小,靈活性較好。
3. 全方位驅(qū)動
是指以2個兼有行走和轉(zhuǎn)向功能的驅(qū)動輪,以2個或多個活動腳輪為從動輪,實現(xiàn)全方位(包括位置和航向)的運動。它是目前AGV小車所應(yīng)用的較為復(fù)雜的驅(qū)動方式,不僅可以實現(xiàn)單輪驅(qū)動的轉(zhuǎn)向模式,雙輪差速驅(qū)動模式,還可有實現(xiàn)平移或側(cè)移。
三. 我們的AGV
瑞鵬自動化經(jīng)過5年的不斷實踐與創(chuàng)新, 推出”磁導(dǎo)航+差速驅(qū)動” 的AGV,它導(dǎo)航范圍寬、導(dǎo)航精度高、靈敏度高、抗干擾性好,該AGV還引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)”車”與”路”的信息交換,可以靈活改變路徑,讓系統(tǒng)的柔性更大,AGV配備紅外、激光安全防護(hù)模塊,讓系統(tǒng)更安全,更可靠;
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