自然導(dǎo)引AGV的技術(shù)特點(diǎn)及典型應(yīng)用

沈恒碩 唐艷英 劉彭飛 李婷/文

自然導(dǎo)引AGV的技術(shù)特點(diǎn)及典型應(yīng)用

沈恒碩 唐艷英 劉彭飛 李婷/文

自然導(dǎo)引是現(xiàn)今AGV應(yīng)用中較為先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)，它適用性廣，可靠性、靈活性高，是未來AGV的重要發(fā)展趨勢。本文著重介紹了自然導(dǎo)引的原理和優(yōu)勢，及其在家電行業(yè)的應(yīng)用實(shí)例。

AGV、自然導(dǎo)引、自動化物流、家電行業(yè)

一、自然導(dǎo)引的原理和優(yōu)勢

自然導(dǎo)引是目前一種先進(jìn)的導(dǎo)航方式，它通過使用激光測量傳感器對四周自然環(huán)境中諸如墻壁、柱子和其他地標(biāo)物體表面進(jìn)行測量掃描及識別，從而將周圍的環(huán)境建立到導(dǎo)航地圖系統(tǒng)中。在實(shí)際行走過程中，傳感器通過在視野內(nèi)不斷旋轉(zhuǎn)激光來測量距離、環(huán)境，AGV將激光測量傳感器掃描到的物體靜態(tài)形狀與車輛中的導(dǎo)航地圖做比對計(jì)算，從而控制車輛行進(jìn)。根據(jù)所選用導(dǎo)航裝置的不同，自然導(dǎo)引最大探測距離可達(dá)100米，能滿足幾乎所有場景的應(yīng)用，導(dǎo)航停位精度可媲美激光導(dǎo)引AGV。

目前國內(nèi)AGV應(yīng)用的主要導(dǎo)引方式為激光導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引或磁導(dǎo)引、坐標(biāo)導(dǎo)引、慣性導(dǎo)引等幾種。在現(xiàn)場實(shí)施過程中，激光導(dǎo)引需根據(jù)周圍環(huán)境安裝反射板，磁帶導(dǎo)引或磁導(dǎo)引需在AGV行駛路徑上鋪設(shè)磁帶、磁釘。這些工作都是為了讓AGV有個(gè)良好的導(dǎo)航環(huán)境，保障AGV的正常行駛，且這些工作占據(jù)了大部分的時(shí)間和工作量。而自然導(dǎo)引AGV在現(xiàn)場實(shí)施過程中并不需要依靠安裝其他輔助導(dǎo)航物體，只需在現(xiàn)有環(huán)境下讓AGV沿規(guī)劃路線自動行駛一周即可將周圍環(huán)境建立在車輛地圖中。由此可以看出，在效率至上的今天，自然導(dǎo)引AGV讓現(xiàn)場的實(shí)施變得更加簡單，大大減少了安裝時(shí)間及成本。

工廠內(nèi)應(yīng)用的自然導(dǎo)引AGV

圖1：工廠平面布局

展會上，昆船自然導(dǎo)引AGV備受關(guān)注

因自然導(dǎo)引對環(huán)境有一定要求，其導(dǎo)航區(qū)域內(nèi)要求環(huán)境是穩(wěn)態(tài)的，通俗來說就是其導(dǎo)航區(qū)域內(nèi)的環(huán)境不能一天一個(gè)變化。這樣在一些環(huán)境復(fù)雜的場景下，在不需要增加任何額外器件的情況下，可以選擇激光導(dǎo)引和自然導(dǎo)引混用的復(fù)合導(dǎo)引模式，即在環(huán)境復(fù)雜多變的地方使用激光導(dǎo)引，在環(huán)境相對固定的地方使用自然導(dǎo)引。這樣既可以保障運(yùn)行效率及系統(tǒng)穩(wěn)定性，也可以節(jié)省安裝時(shí)間和成本。值得一提的是，其導(dǎo)航裝置也可以是常規(guī)的安全激光傳感器，只要它能滿足車輛對測量和環(huán)境的要求。這樣其導(dǎo)航裝置既可以作為導(dǎo)引器件，同時(shí)也兼具安全防護(hù)的功能。

二、自然導(dǎo)引AGV在家電行業(yè)的應(yīng)用

下面本文將介紹自然導(dǎo)引AGV在國內(nèi)某一著名家電生產(chǎn)商的典型應(yīng)用實(shí)例。該工廠的平面布局如圖1所示，圖中綠線為AGV的行駛路徑，可以看出該車間的物料搬運(yùn)通道周圍都有明顯的墻壁、柱子等地標(biāo)，且環(huán)境較為穩(wěn)定，所以適合使用自然導(dǎo)引型AGV替代原來的人工物料搬運(yùn)。

昆船自然導(dǎo)引AGV”捕獲“

1．AGV單機(jī)設(shè)計(jì)

AGV整車外形尺寸為1122×624×785(mm)。根據(jù)客戶的實(shí)際需求，AGV采用自然導(dǎo)引，兩輪差速驅(qū)動，額定載荷50kg。該AGV主要由車體、移載機(jī)構(gòu)、電控部分、行走驅(qū)動單元、安全防護(hù)單元、通信單元、顯示及操作單元等組成。

2.AGV工作流程

周轉(zhuǎn)箱從一樓通過升降機(jī)送到AGV工作樓層，通過輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到可以與AGV對接的出入庫站臺，AGV按上位系統(tǒng)指令行駛到出庫站臺接收到滿周轉(zhuǎn)箱。

AGV按系統(tǒng)要求將周轉(zhuǎn)箱送到需要的產(chǎn)線邊工位，當(dāng)AGV和工位站臺通過光電信號進(jìn)行握手確認(rèn)后，AGV自動將周轉(zhuǎn)箱輸送到卸貨工位，完成送料過程。

如果產(chǎn)線上的空箱回收工位有空箱需要運(yùn)回，AGV順便帶一空箱返回，將其送回到空箱回庫專用站臺上。

一次配送完成后AGV自動檢測電量，如果需要充電AGV自動到充電位置充電，如果不需充電，AGV繼續(xù)接受下一任務(wù)。

3.應(yīng)用效果

家電行業(yè)的生產(chǎn)和整機(jī)的裝配過程中需要大量人力，其中物料上線配送占據(jù)了很大的比例。AGV的投入使用，可以完全替代原有人工配送，有效節(jié)省了人力資源，降低了工人勞動強(qiáng)度，提高了廠內(nèi)物流效率及產(chǎn)品質(zhì)量，降低了企業(yè)運(yùn)營成本。

三、結(jié)語

自然導(dǎo)引作為最近幾年新興發(fā)展的導(dǎo)航技術(shù)，雖然在國外已經(jīng)有許多成功實(shí)施的案例，但目前在國內(nèi)尚未被廣泛認(rèn)知及應(yīng)用。上述項(xiàng)目的成功實(shí)施，意味著國內(nèi)AGV技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，同時(shí)也把自然導(dǎo)引AGV帶進(jìn)人們的視野，為其日后推廣應(yīng)用做了示范。

作者單位為云南昆船智能裝備有限公司