AGV國內(nèi)外應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

1、AGV國內(nèi)外應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀由AGV對工件壞境的適應(yīng)性好【叫及變行走躋徑容站丈現(xiàn)，能幅充分利用工作壞境的空間*搬運物料吋移動靈活，并且貝-有運輸效率高、工作可靠、節(jié)能無公害等優(yōu)點+除了在自動化生嚴(yán)車間和柔性生產(chǎn)線屮組成高效、快捷的物流系統(tǒng)外*在不宜有人員進(jìn)入的工作場所也尤苴適用*因而在機械、電子、紡織、巻煙、造紙等許多行業(yè)得到了廣泛的運用，如圖！-1所示。a汽車行業(yè)b）電f行業(yè)c）煙草行業(yè)d造紙行業(yè)圖1-1為GV在備行業(yè)的應(yīng)用向動尋引小車技術(shù)研究的不斷深入擴展了涉及到的領(lǐng)域*作溝機電一體化系統(tǒng)的典型代表，自動導(dǎo)引小車融合了機械、電子、計算機、自動控制和傳感器技術(shù)，是移動機器人的分支罔，其屮PAG

2、V的本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和控制方達(dá)是決定AGV性能的關(guān)讎因素冏，導(dǎo)引與定位等運動控制技術(shù)是自動導(dǎo)引小車研究的重點。目前-低成本、智能化的向動尋引小車的研究與開發(fā)得到了越來越影的重視“叫尤其是AGVe引運動的智能化、自動化控制+呂經(jīng)成為硏究領(lǐng)域的熱點*f対此深入研究自動導(dǎo)引小車具有耋要的理論和實際意義卩譏本丈設(shè)計加工出了一種四輪式自動尋引小車*進(jìn)行了自動導(dǎo)引小車運動分析建模和運動控制的研究，井對基于計算機的AGV進(jìn)行了運動檢測控制實驗。自動導(dǎo)引小車的設(shè)計、導(dǎo)引定位與運動控制技術(shù)的研究是整個AGV系統(tǒng)研究的巫耍組成部分，為AGV系統(tǒng)更高層次的理論與方法研究打卜良好的朕礎(chǔ)并提供一個對靠的實驗平臺。美國Ba

3、rrettElectronics公司在上枇紀(jì)50年代研制出一種用F倉庫中物料運輸?shù)臒o人駕駛車輛，能夠沿著一定路徑行走，完成較簡邑的任務(wù)。到了60年代.美國webb公司也成功研制出用J：倉庫作業(yè)的AGV系統(tǒng)，這些早期開發(fā)的自動導(dǎo)引車輛笨重且能耗大、控制較簡單,雖然性能冇待完善，但對AGV發(fā)展具彳門E要意義。60年代到70年代初受到許多因索制約，矣國在這領(lǐng)域的發(fā)展較慢，而歐洲在這一時期對AGV的研究與應(yīng)用發(fā)展迅速.瑞典的汽車裝配廠VolvoKalmar在1974年旨先將AGV應(yīng)川到匸業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域山），成功研制出山多臺AGV組成的人車柔性裝配線，降低了裝配時間和故障率，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，歐洲很多企

4、業(yè)紛紛效仿這種生產(chǎn)方式，推動了AGV在歐洲的迅速發(fā)展。兌國為應(yīng)對國際上的激烈競爭和本土匸業(yè)萎縮，從歐洲引進(jìn)AGV系統(tǒng)來提高制造業(yè)生產(chǎn)效率，并J-1984年FhGE公詞門行建立了柔件裝配線，開始了AGV在類國的人規(guī)模應(yīng)用，口本也在80年代開始巫視對AGV技術(shù)的研究。在歐洲廣泛應(yīng)用和研究的技術(shù)基礎(chǔ)匕，美國使用町以聯(lián)網(wǎng)的計算機控制系統(tǒng),將AGV技術(shù)發(fā)展到更加先進(jìn)的水平,提髙了AGV及其控制器的可靠性,各AGV小車協(xié)同配合，運輸晟也更人。AGV在美國的人觀模應(yīng)用乂進(jìn)一步推動了AGV在歐洲等其它并地的發(fā)展，I前AGV在羌、歐、口等國家都仃很人規(guī)模的應(yīng)用冋。與發(fā)達(dá)國家和比，我國對AGV研究起步較晚，対AG

5、V技術(shù)的研究相對落后很多場所的物料運輸依然足靠人工或者操控機器完成,些對自動化要求較高的場合采用了AGV運輸，冃.人多依賴進(jìn)丨丨。冃前國內(nèi)對AGV的W用和研究方興未艾,AGV保有駅雖然總數(shù)不多,但應(yīng)用的行業(yè)常廣泛,包括機械制造工業(yè)、家電行業(yè)、倉庫、煙草、造紙等行業(yè)，因此AGV在國內(nèi)的市場詢景有非常有潛力。AGV的應(yīng)用同時也帶動著相關(guān)學(xué)術(shù)研究的深入，與AGVtil關(guān)的并領(lǐng)域的技術(shù)得到了很大發(fā)展.1975年北京起重運輸機械研究所開發(fā)了我國首臺電磁導(dǎo)引式AGV，國內(nèi)越來越多的科研院所和匸廠開始研究和應(yīng)用AGV，中科院開發(fā)的AGV系統(tǒng)成功應(yīng)用汽乍生產(chǎn)線實現(xiàn)門動化裝配，華晨寶馬汽攔公司總裝乍間裝備AGV

6、的生產(chǎn)線已投入生產(chǎn)運行狀態(tài)良好，沈陽新松機翕人公司研發(fā)了系列化的AGV.昆船公司從國外引進(jìn)了AGV并占領(lǐng)國內(nèi)部分市場，牛產(chǎn)AGV的公司也越來越艮雖然AGV已經(jīng)廣泛應(yīng)用丁工業(yè)屮，但由丁技術(shù)水平的限制導(dǎo)致很多AGV有著控制操作復(fù)雜，安全性較差等缺陷，我國的AGV人部分還需要進(jìn)丨I,進(jìn)丨1的價格較高而核心技術(shù)由外國掌控，制約了國內(nèi)AGV公司的發(fā)展，國產(chǎn)AGV的性能還有待進(jìn)一步提高冋?，F(xiàn)代電子計算機技術(shù)的快速發(fā)展不斷促進(jìn)AGV技術(shù)的提高，現(xiàn)在的AGV功能和性能越來越優(yōu)良，很多先進(jìn)的AGV上安裝有車載計算機、自動物料裝卸、無線通信等裝置提高了整機和系統(tǒng)的復(fù)雜程度和自動化水平，AGV通過中央控制計算機的協(xié)

7、調(diào)調(diào)度，使多臺自動導(dǎo)引小車相互配合完成任務(wù)I,能夠和自動化物流系統(tǒng)中的其它設(shè)備方便地進(jìn)行對接，因而應(yīng)用范用也不斷地擴人。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，AGV在我國工業(yè)生產(chǎn)屮的應(yīng)用將會越來越普遍。的特點和關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)過近60年的發(fā)展，自動導(dǎo)引小車形成了多種不同的類型，自動導(dǎo)引小車從不同角度可以分成不同的類型Z1，不同類型的各有特點。導(dǎo)引與定位、運動控制以及路徑規(guī)劃技術(shù)是AGV的關(guān)鍵技術(shù)，從AGV運行是否有固定路徑來看可以分為固定路徑導(dǎo)引AGV和勻由路徑導(dǎo)引AGV,固定路徑導(dǎo)引方式在運行路徑上鋪設(shè)AGV能夠檢測到的導(dǎo)引媒介【闔，AGV通過檢測導(dǎo)引姊介的位置從而導(dǎo)引AGV行緞，而自由路徑導(dǎo)引沒有固定的運動路

8、徑，通過計算機上的坐標(biāo)地圖和軟件編程實現(xiàn)期望的自主運動從AGV導(dǎo)引方式來看，固定路徑導(dǎo)引AGV主要有電磁導(dǎo)引、光學(xué)導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引等方式，自由路徑導(dǎo)引AGV主要分為激光導(dǎo)引、慣性導(dǎo)引、視覺導(dǎo)引等不同導(dǎo)引類型120,在實際應(yīng)用屮各種導(dǎo)引方式所占的比例如圖12所示【2譏圖1-2各種導(dǎo)引方式AGV所占比例各種導(dǎo)引方式技術(shù)性能指標(biāo)的綜合對比如表11，各種導(dǎo)引方式的AGV有各自的優(yōu)點和應(yīng)用范圍，實際應(yīng)用時根據(jù)貝體的應(yīng)用條件選用合適的導(dǎo)引方式。&l-IAGV導(dǎo)引各項性能指標(biāo)綜合對比名稱電磁導(dǎo)引光學(xué)導(dǎo)引磁帶導(dǎo)引激光導(dǎo)引慣性導(dǎo)引視覺導(dǎo)引運行范圍良優(yōu)優(yōu)優(yōu)i般良精度ai般a優(yōu)i般罠乂活性aaa優(yōu)優(yōu)優(yōu)可靠性優(yōu)般般i般

9、般般可控性優(yōu)i般i般-般差優(yōu)成本差_般差電磁導(dǎo)引AGV在將要運行的路徑卜方鋪設(shè)導(dǎo)引電纜并在電纜中通過交變信號從而產(chǎn)生電戲場,AGV電磁傳感器實現(xiàn)磁場導(dǎo)引信號的檢測電磁導(dǎo)引方式對環(huán)境的要求低、經(jīng)濟(jì)實用、導(dǎo)引可靠，因而應(yīng)用廣泛di,是目前最常用的AGV導(dǎo)引方式，在國內(nèi)，上海人眾、奇瑞等汽車公司的汽車生產(chǎn)線以及秦山核電站的核廢料處理倉庫等場所都是采用了電磁導(dǎo)引式AGV光學(xué)導(dǎo)引和磁帶導(dǎo)引AGV與電磁導(dǎo)引方式的基本氐理很接近,使用的導(dǎo)引媒介是光學(xué)導(dǎo)引帶或磁帶，AGV通過檢測地面反射的光學(xué)信號或者磁場信兮實現(xiàn)路徑的導(dǎo)引】。這種導(dǎo)引方式在地面貼上導(dǎo)引帶即對，施匸布線簡單，光學(xué)導(dǎo)引對工作環(huán)境的要求較嚴(yán)格，石婆

10、作環(huán)境亮度符介要求，在干掙無塵、地面、怡光反射規(guī)律規(guī)范的場地使用較為理想,否則光學(xué)傳感器在檢測反射的光信號時容易產(chǎn)生錯誤而影響使用，磁帶導(dǎo)引同樣也應(yīng)注意避免和減少工作環(huán)境對導(dǎo)引信號的干擾。激光導(dǎo)引AGV不緡要對地面進(jìn)行處理,而是在運行區(qū)域的周刖放置一定數(shù)最的反射鏡，AGV通過安裝的激光打描和接收器接收反射回來的激光信號，根據(jù)入射光、反射光的夾和和時差計算出AGV的當(dāng)前位置，并與計算機上的坐標(biāo)地圖數(shù)據(jù)比較實現(xiàn)導(dǎo)引RS。這種導(dǎo)引方式AGV可實現(xiàn)任意規(guī)劃的路徑行走II.粘度較高，但對工作環(huán)境婆求較高、傳感與反射裝置安裝復(fù)雜,且計算復(fù)雜、成本高。慣性導(dǎo)引AGV通過車載陀螺儀檢測的方向偏差信號進(jìn)行導(dǎo)引，通過行駛方向和距離經(jīng)過計算來確定AGV的位置并和計算機中坐標(biāo)地圖比較實現(xiàn)導(dǎo)引嘰這種方式導(dǎo)引定位較準(zhǔn)確,路徑組合靈活性好,不足之處在于行走距離較長時誤差會積累,需要定期校準(zhǔn)】。視覺導(dǎo)引AGV通過攝像頭提取AGV周|1；|的環(huán)境信息并與計算機中存儲的環(huán)境地圖對比I絢,從而進(jìn)行定位和導(dǎo)引