工艺产线AGV的设计控制及应用解析

AGV（Automated Guided Vehicle，自动导引车)是现代自动化领域出现的一项高新技术，近年来，AGV技术不断发展和完善，迅速在各个领域中得到广泛应用。智能、柔性、安全的AGV无人搬运使物流运转的自动化水平得到很大提升。

此次，宁波舜宇贝尔自动化有限公司（AMTS & AHTE South China 2022展位号：2A22）AGV控制开发高级工程师文攀龙先生分享了工艺产线AGV的设计控制及应用解析。

01 AGV概述

AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移栽功能的运输车。工业应用中，AGV具有自动化程度高、应用灵活、安全可靠、维护方便等诸多优点，是现代工业自动化物流系统中的关键设备，广泛应用于汽车制造、烟草等工厂自动化生产线、仓储物流等，对于提高自动化程度和提高生产效率有着重要意义。

核心技术（仅指宁波舜宇贝尔自动化有限公司）主要包含以下几个方面：

·自主规划系统：指软件调度系统，用以对AGV进行生产调度和交通管制

·视觉系统：指通过光学色带导航，此方式精度高，地面维护方便

·全向舵轮驱动：360舵轮机构

·SAUI标准AGV接口：该接口完全兼容MAUI接口且更加灵活、MAUI标准接口是戴姆勒H56工厂应用于AGV控制接口、西门子基于SIMOVE为戴姆勒专门研发与AGV通讯接口

·超级电容：指使用超级电容作为主供电源为AGV供电，相比传统铅酸电池，锂电池等供电系统，超级电容供电系统可满足7*24小时在线生产，充电90秒后可行走400米，使用寿命较长，超过十年无需更换电池且无衰减；另外，按照每天250次充放电频率计算，充放电次数在150次，仍能充满90%左右电量。

02 AGV分类及优缺点

AGV根据导航方式不同可分为磁带（条）导航、视觉（色带）导航、激光导航和惯性导航等类型：

1、磁带（条）导航

磁带（条）导航与最早的电磁导引方法原理相近。不同之处在于采用了在路面上贴磁条的方式替代电磁导引在地下埋设的金属线。磁带（条）导航灵活性比较好，路径改变或扩容容易，对声光无干扰，投资成本低。但磁带需要维护，要及时更换损坏严重磁带，定位需要其他设备辅助。

2、视觉（色带）导航

通过在AGV行进的道路上涂漆或者粘贴带有颜色的胶带，再通过摄像头对路径上图像信息进行采集，经过简单图像处理判断AGV位置从而实现导航。该方式定位精度高，灵活性好，路径扩充，通讯控制简单，成本比激光导航低很多。但色带易受污染、路径需要经常维护，成本比磁带导航稍贵。

3、激光导航

激光导航是随着激光技术的成熟而发展出的AGV导引方式，其特点是定位精度高，地面无需铺设导引物，行驶路径可灵活改变，但激光技术昂贵，投资成本较高，环境变化对其导航定位精度影响较大。

4、惯性导航

惯性导航分为两步：一是在工作场所地面预设定位区域，通过该区域确定他自身在工作场所的绝对位置；二是车体配备陀螺仪和加速度传感器，通过对传感器采集数据的积分得到速度和位置。融合双方信息，得到机器人的位置。惯性导航定位精确，行驶路径可灵活改变，地面干净整洁（不需要大量铺设引导物）。不足点为受里程累计误差影响较大，一般需要地面粘贴二维码为AGV提供实位信息进行位置校正。

03 AGV的设计控制

设计要求

在设计AGV时要先考虑相关的标准，首先是安全类可分为A、B和C三类：A类指基本的安全标准，设计和建造安全机器需遵从的基本原理；B类指通用的安全标准，定义安全相关参数的标准值；C类是指专用的安全标准，考虑经验和技术发展水平怎么设计和建造专用的机器。

车载控制系统

车载控制系统包含车载控制系统、标准接口系统、能源管理系统、导航系统、执行机构控制系统、安全机制管理系统和车体逻辑控制系统。

SunnyTCS调度系统

基于预设路径自动引导的AGV管控系统，可视化配置调度模型，智能分派任务，自动规划路径，成熟的交通管制算法，可视化实时监控。

主控系统

可实现线边自动/手动上位交互、产线运行控制、交通管制、故障和运行信息显示/记录的控制。

工艺产线型AGV

在工艺产线型AGV中重点说明主控、调度、AGV之间的关系。其中，调度系统与AGV关系是指调度系统根据任务，给AGV下达指令和动作，AGV接受到指令完成后，将指令的执行状态反馈至调度系统，同时AGV会在设定时间间隔自动上报自身的状态（电量，位置，故障等）。

主控系统与AGV关系是指主控与AGV主要通过Profisafe实现安全信号的交互，主控系统在线边按下急停，在自动工位作业，在特殊工位需要AGV停止的时候，发送急停信号给AGV，保证AGV能够急停到原地：AGV反馈位置，电量，故障，状态给主控，主控通过AGV的位置判断所在的工位。

调度系统与主控系统的关系是指主控系统获取所有线边工位的信号，AGV进入工站调度需要向主控申请入站请求，AGV离站调度需要向主控申请离站请求，AGV离站完成以后通知主控已经离站。

04 AGV的应用案例

基于AGV色带导航系统的柔性汽车内外饰线--红旗

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该应用的技术参数如下：

基于AGV色带导航系统的汽车座椅骨架转运--安道拓

该应用的技术参数如下：

基于AGV混合导航系统的柔性汽车电池包合装--广汽三菱

该应用的技术参数如下：

05 AGV的未来展望

随着科技技术的不断发展，相信AGV将来也会越来越智能。在国家提出了智能制造背景下，未来的工厂必将是智能化工厂，工厂中的物料运输、产线运行、运行设备的检测和简单维护等工作都将会有AGV机器人担任，未来AGV的应用领域相信也会越来越广。比如在餐饮行业中的送餐服务，现在是人工去送餐，未来肯定会被送餐型的AGV机器人所代替！

宁波舜宇贝尔自动化有限公司（AMTS & AHTE South China 2022展位号：2A22）邀您参观 AMTS & AHTE South China，探索更多行业解决方案！

图文来源：leaderobot

参展咨询：

电话：86-21-2231 7375

邮箱：amts@rxglobal.com

展会预告：

· AMTS & AHTE South China 2022

2022年10月12日-14日 深圳国际会展中心（宝安新馆）

· AMTS 2023

2023年7月5-8日 上海新国际博览中心