田金锋
摘 要:本文重点针对自动引导车AGV当中的关键性技术进行了分析和阐述,对自动引导车AGV的关键性技术以及后续的发展趋势进行了分析和探讨,为自动引导车AGV关键技术在后续工作的开展提出了有效的建议。
关键词:自动导引车;AGV技术;发展现状
自动引导车属于一种以充电电池作为动力,实现动力自动引导的无人驾驶车辆。自动引导车在计算机的有效控制下,依照规定的线路来进行物料运输作业,可以实现更加精确的行走路径,并且可以在指定的地点进行停靠,有效完成了物资的取送以及自动充电等相关操作。AGV自动引导车属于智能机器人的一个类型,在工业生产过程当中,对AGV自动引导车的运用,又被人们称之为无人驾驶搬运车,对AGV自动引导车的研究重点是针对工业生产当中可能面临的各个方面问题。比如AGV自动引导车控制器的结构类型,高速无线通信技术以及电子地图线路的设定等。在近几年的发展过程当中,随着科学技术的发展速度不断加快,对AGV自动引导车的重视程度越来越高,本文以工业运用为研究目标,对自动引导车展开了讨论和分析。
1 AGV技术国内外发展现状
某汽车公司在1913年最早的AGV自动引导车有效的运用,在汽车底盘的安装以及物料运输工作当中,充分展现出了AGV自动引导车的优势。AGV自动引导车上一代车型为有轨引导车,在上世纪50年代中期,英国人首先去掉了地面上的车体引导轨道,通过地板以下的埋线操作,构成了以电磁感应所组成的AGV系统,1959年AGV在工业生产和仓库的自动化工作当中得到了有效的运用。直到上世纪60年代初,计算机技术快速发展,并且在AGV自动引导车当中广泛运用,实现了AGV系统的技术提升,AGV系统也从自动化仓库工作慢慢融入到了一些柔性工业生产当中,从而有效提高了AGV技术的快速发展。
尽管AGV技术源于美国,但是在欧洲一些发达国家的推广运用速度非常之快,并且已经慢慢成为了工业生产以及汽车装配工作当中的首选搬运方式。AGV在工作过程当中的工作效率较高,同时车身比较灵活,在工业生产当中得到了人们广泛的重视和青睐。瑞典国家在1969年在工业制造以及汽车装配工作当中,采用了AGV自动引导车;1973年瑞典沃尔沃公司在轿车生产流水线上广泛采用了AGV进行自动化装配操作;直到1985年为止瑞典国家共实现了1250台AGV自动引导车在70多个不同的工作环境当中运行和工作。欧洲国家地区存在360个AGV系统共存在4000台AGV设备,在工业生产和装配工作当中加以运用;而1985年所生產出的AGV设备总台数超过了1万台,其中美国国家拥有2100个AGV系统,共超过8200台AGV自动引导车,同时世界范围内还存在30多家的AGV自动引导车的生产厂家和企业。日本国家在1965年首次引进了第1台AGV自动引导车系统,1976年之后每年增加数10个AGV系统,当前已经存在神钢电机、平田电机等27个主要的生产厂商,对几十种不同类型的AGV自动引导车加以运用。
在我国的发展历程当中,北京起重运输机械研究所在1975年成功研发出首台ADB型AGV自动引导车系统,邮电部北京邮政科技研究所、上海新火车站邮政枢纽和济南军区仓库等,研究出了两种不同类型的AGV引导车系统,并且在1991年正式开始投入工作和运行。我国中科院在国家“863计划”政策支撑下,有效完成了AGV自动引导车的应用基础研究,并且广泛运用在技术开发项目当中,同时还成功开发出了运用实践技术比较成熟的电子引导和系统技术。
2 国内外AGV关键技术现状
AGV系统当中主要涵盖了AGV地面控制系统、AGV车载控制系统、AGV定向引导系统AGV运动驱动系统、AGV电源系统、AGV通讯线路系统等,以下针对AGV关键技术的发展现状进行了有效的分析。
2.1 AGV管理监控系统
通过无线网络和AGV系统之间进行信息通讯,依照工作过程当中的系统规则,像AGV自动引导车系统当中发送物料运输的工作信号,并且实施智能化的运输线路管理,通过自动线路分配和物资运输的自动调度,提高了AGV自动调度车的搬运效率,并且实时性接收AGV自动引导车的信息反馈,对AGV自动引导车的工作状态以及任务执行状况进行监测,向管理工作人员进行信息汇报,实时性掌握AGV自动引导车的任务执行状况。
AGV管理监控系统主要是通过软件和硬件相结合的复杂结构,当前在国内外一些高端的AGV系统当中基本上都含有AGV管理监控系统,主要是通过工作服务器管理监控系统、网络通讯以及相关的系统工作接口所构成。软件部分主要是通过数据库管理系统管理、监控调度软件等环节所构成。AGV管理监控调度软件属于AGV自动倒车系统当中的核心技术类型,系统软件的整体成熟度,对AGV引导车的发展形成了一定的影响,国内外不断提高软硬件技术的同时,也限制了我国国内AGV自动引导车技术的发展以及推广。在最近几年的发展过程当中,管理监控调度系统在研发和推广过程当中受到了人们广泛的重视,国内AGV系统生产厂家也陆续开始建立起AGV管理监控调度软件系统,同时还研究出了属于自己本身的AGV管理监控和调度软件。
2.2 AGV车载控制器
AGV车载控制器属于AGV自动引导车控制系统当中的核心内容,在实际的工作过程当中,主要是完成人工和机器之间的交互操作,对物资运输的路径实施准确的规划,保证任务执行的高效率和安全性。AGV自动引导车的物资运输过程当中实现了导航自动控制,电源自动供应遇到障碍物自动回避产生安全问题自动报警等。通过AGV管理监控对AGV引导车的工作状态进行了有效反馈,同时接收AGV监控系统的调度以及相关工作任务制定的分配,AGV车载控制器在性能方面的稳定性,直接关系到AGV引导车的工作性能以及工作过程当中的可靠性。
在早期的AGV车载控制器当中,硬件系统通常使用的是PLC控制系统作为核心单元,通过一系列比较复杂的控制内容和多种不同的终端接口之间,实现人机的控制交互,完成了对AGV引导车的路径设定,任务分配以及定位巡航等。同时还和监管系统计算机之间进行了信息交流,对AGV自动引导车的工作状态以及工作任务的进度状况进行实时性信息反馈。在最近几年的发展过程当中,随着我国计算机技术的发展速度不断加快,嵌入式计算机在硬件和软件的水平上都得到了明显的提升,已经可以充分满足AGV自动引导车各种类型产品的开发需求。除此之外和工业控制相比,入式计算机系统在整体的结构构成上相对比较紧凑,同时经济投入较低、能耗较小。在实际的使用过程当中表现出了诸多的优势,这些方面的优势,对于需要自身携带电源的AGV产品来讲都表现得尤为重要,所以说AGV自动引导车在硬件方面采用嵌入式计算机系统来进行操控,是该项技术在未来发展过程当中的必然趋势。
3 AGV技术研究工作的未来发展趋势
当前我国工业化生产过程当中,劳动力成本不断上涨,工厂内部严重缺乏专业程度较高、技术较强的工作人员,对这些工作人员的招聘难度较大。基于这方面问题企业开始慢慢对机械机器人代替人工操作进行了研发和投入。国内部分企业对于工业机器人的需求量不断上涨,如何为企业提供出性价比更高的工业机器人,是相关生产企业所需要解决的重点问题。依照当前国内外AGV技术的发展趋势和我国工业生产的发展现状,针对我国AGV技术的研究和发展工作做出了趋势分析。企业在开发过程当中,需要以产品和市场需求来带动技术升级和研究,鼓励开展AGV关键性构件技术研究工作,通过关键性部件和系统技术的提升推动AGV自动产品技术层次的提高,企业和社会市场经济的发展多样化开展不同经济成本的AGV产品研发工作,在我国针对AGV关键性技术研究工作当中,管理监控调度系统是AGV自动引导车当中的核心内容之一,应该开发50台以上的AGV管理调度系统来进行后续的开发工作,有效实现了人机交互技术的实现和远程操控技术的提升,对AGV自动引导车产生故障的问题进行专项研究,不断提高我国自主知识产权以及AGV系统的开发层次,以此来有效适应我国工业发展行业对AGV产品的市场需求。
4 结语
AGV管理系统主要的功能就是实现对自动引导车的信息管理和运动监控,以此操控AGV自动引导车来进行物料的搬运工作。管理监控计算机可以实现对引导车工作过程当中各种信息的有效收集,并且产生相应的通讯信息,及时将所搜集到的信息发送到电脑终端当中,进而完成了高效率的物资搬运工作。
参考文献:
[1]王闯,常丰田,高佳佳.基于自动导引车单向导引路径网络的智能车间设备布局规划[J].计算机集成制造系统:1-11
[2]贾慧波,李程宇,吳晓君,刘小青,李彦磊.全向自动导引车导向机构设计及其运动控制研究[J].工程设计学报,2018,25(05):546-552.
[3]牛海颐.应用TRIZ理论解决激光定位型自动导引车重复定位偏差过大问题[J].物流技术与应用,2018,23(10):172-174.
[4]李昊,叶文华,满增光.特征地图中基于高斯核函数的自动导引车Markov定位算法[J].计算机集成制造系统,2018,24(05):1081-1088.
[5]李浩.基于可见光定位自动导引车的室内自动定位导引系统设计[D].暨南大学,2018.



