淺析AGV小車的引導方式及其發(fā)展趨勢

李偉娟

摘要：伴隨著現(xiàn)代生產(chǎn)的日趨柔性化、自動化和智能化，AGV小車的應用得到了迅速發(fā)展和普及，介紹了AGV小車的概念及簡單工作原理，對于AGV小車中較為核心的一項技術——導引方式做了詳細概括，最后剖析了AGV小車現(xiàn)有引導方式存在的問題和發(fā)展趨勢。

關鍵詞：AGV小車 ?導引方式 ?發(fā)展趨勢

由于現(xiàn)代化生產(chǎn)觀念日益受到重視，對生產(chǎn)線自動運行、計算機集成制造系統(tǒng)技術以及物流系統(tǒng)的柔性要求越來越高。在產(chǎn)品換型、多種產(chǎn)品混合生產(chǎn)線運行、調(diào)整產(chǎn)量、重新組合生產(chǎn)線等方面，AGV小車的應用得到迅速發(fā)展和普及，這不僅是現(xiàn)代化工業(yè)迅速發(fā)展的需要，更主要是由AGV小車本身所獨具的優(yōu)越性決定的，因此，對于AGV小車的研究意義重大。

1 AGV小車概念

AGV（Automated Guided Vehicle，簡稱AGV）即自動導航車[1]，是以微控制器為控制核心、以可充電的蓄電池為動力來源、裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車、工業(yè)應用中不需駕駛員的搬運車[2]。AGV的操作流程是這樣的：在生產(chǎn)過程中，當車間的某一環(huán)節(jié)需要輔料時，這時工作人員不再像以往那樣安排人員去搬運所需要的輔料，而是只需要將相關信息輸入計算機終端，計算機終端再將得到的信息發(fā)送到中央控制室，中央控制室的專業(yè)技術人員收到信息后向計算機發(fā)送指令，在電控設備的合作下，AGV會將輔料送到需要的車間。

2 AGV小車引導方式現(xiàn)狀分析

AGV小車的導引裝置是AGV小車中較為核心的一項技術，其決定了AGV小車的運行軌跡是否正確，是重中之重，現(xiàn)就目前AGV小車主要的幾種引導方式進行簡要介紹。

2.1 電磁感應引導 電磁感應引導是利用低頻引導電纜形成的電磁場及電磁傳感裝置引導無人搬運車的運行。具體的一般是在地面上，沿預先設定的行駛路徑埋設電線，當電流流經(jīng)導線時，導線周圍產(chǎn)生電磁場，AGV上左右對稱安裝有兩個電磁感應器，能接收電磁信號，以接收到的電磁信號的強度差異來反映AGV偏離路徑的程度。AGV的自動控制系統(tǒng)根據(jù)這種偏差來控制車輛的轉(zhuǎn)向，連續(xù)的動態(tài)閉環(huán)控制能夠保證AGV對設定路徑的穩(wěn)定自動跟蹤。這種電磁感應引導式導航方法目前應用最為普遍，尤其是適用于大中型的AGV。

2.2 激光引導 激光引導是利用激光掃描器識別設置在其活動范圍內(nèi)的若干個定位標志來確定其坐標位置，從而引導AGV運行。具體的主要由AGV激光掃描器和AGV反射板兩部分組成[3]。首先在AGV設備中安裝可以接受和發(fā)射激光的掃描器，然后將AGV反射板安裝在導引區(qū)的四周，之后精確測量每塊發(fā)射板的坐標位置，在AGV系統(tǒng)的存儲器中存儲每塊反射板的信息，根據(jù)存儲數(shù)據(jù)進行導引計算。激光導引系統(tǒng)中的指定區(qū)域應該設置一定數(shù)量的反射板，保證在AGV的工作區(qū)域內(nèi)探測到所有的反射信息。

2.3 磁鐵-陀螺引導 磁鐵-陀螺引導方式是利用特制磁性位置傳感器檢測安裝在地面上的小磁鐵，再利用陀螺儀技術連續(xù)控制無人搬運車的運行方向[4]。該種方式原理較為簡單，只需要在地面鋪設或者預埋小磁鐵，磁性位置傳感器檢測到小磁鐵的位置就找到了AGV的運行路線。

3 現(xiàn)有引導方式存在的問題分析

上述引導方式都需要在行駛路線埋設電線、在沿途的墻壁或支柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標志或需要在地面安裝小磁鐵，主要的問題在于：①當行駛路線較長，地形較復雜時，所需的電線、定位標志、小磁鐵數(shù)量增多，而且安裝不方便，復雜程度增加，施工難度增大，成本隨之升高。②柔性差、自動化程度低，智能程度不高，受外界條件影響波動較大。

4 發(fā)展趨勢探討

基于AGV小車具有無人駕駛、柔性好、自動化程度高和智能化水平高的優(yōu)點，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越普遍，特別是在郵局、圖書館、紡織、醫(yī)療、造紙、食品、煙草、化工、汽車制造等危險場所和特種行業(yè)的應用最為廣泛，可以說擁有巨大的市場空間。

鑒于對現(xiàn)有引導方式存在的不足的分析，基于機器視覺的AGV小車是正在快速發(fā)展的AGV，也是AGV小車技術優(yōu)化的一個必然發(fā)展趨勢，該項研究對生產(chǎn)方式的日益現(xiàn)代化、柔性化、智能化起積極作用，具有較強的實際應用價值，該種AGV小車上裝有CCD攝像機和傳感器，并將AGV行駛路線途中的周圍環(huán)境輸入數(shù)據(jù)庫中。當AGV在行駛的過程中，CCD攝像機將自動獲取周圍的環(huán)境圖像信息，并與圖像數(shù)據(jù)庫進行比較，從而確定當前位置并對下一步行駛做出決策[5]。

5 結束語

本文在介紹AGV小車的概念和基本原理，總結了AGV小車的三種主要引導方式，在此基礎上針對引導方式存在的問題進行了簡要分析，提出了基于機器視覺的AGV小車是在日趨自動化、智能化的現(xiàn)代生產(chǎn)中的一個必然發(fā)展方向。

參考文獻：

[1]關宏，張智勇，楊文華，卯彥，彭之光.AGV整體集成系統(tǒng)結構設計[J].物流技術，2004（04）.

[2]紀壽文，李克強.智能化的物流搬運機器人——AGV[J].中國物流與采購，2004（02）.

[3]陳順平，梅德慶，陳子辰.激光導引AGV的自動引導系統(tǒng)設計[J].工程設計學報，2012（05）.

[4]張家梁，宋立博，李蓓智.磁制導AGV實驗裝置的研制[J].實驗室研究與探索，2005（03）.

[5]張香圃，任乃飛，張海軍.非接觸式IC卡在視覺導引AGV運動控制中的應用[J].機械設計與制造，2011（11）.