AGV简介

AGV,全称为Automated Guided Vehicle,也就是我们常说的自动导引运输车。简单来说,它是一种无需人工操作、能够沿着预设路径自动行驶并搬运货物的智能运输设备。AGV以可充电电池为动力源,所有行动均由计算机系统或电磁轨道统一控制调度。
在控制方式上,既可以通过计算机设定行进路线,也可以借助铺设在地面的电磁轨道进行引导。车底安装有感应器,能够沿着轨道发出的信号自主行驶,实现自动运输与物料搬运。
AGV的种类
潜伏式AGV
潜伏式AGV能够直接钻入料车底部,自动完成挂接与脱开动作,实现物料的自动投放与回收。
牵引式AGV
牵引式AGV利用尾部配备的自动挂接与脱扣机构,拉动后方料车行进,形如小型火车头。
自卸式AGV
自卸式AGV采用背负式平台结构,平台上可安装滚筒、皮带等装置,便于与其他设备进行物料对接。
举升式AGV
举升式AGV平台具备升降功能,能够将物料抬起,并能与生产线同步运行。
叉车式AGV
叉车式AGV外形类似开放式叉车,专门用于货物的搬运作业。
AGV的核心优势
高度自动化
AGV背后是一整套协同运作的系统:计算机、电控设备、磁气感应器以及激光反射板各司其职。以车间缺料场景为例,工作人员在电脑上输入信息,指令传送至中央控制室,技术人员下达命令后,AGV自动接收指令,前往取料并送达指定工位。
自动充电
当AGV电量不足时,会自动向系统发送充电请求。系统批准后,AGV自主驶向充电区排队充电。电池寿命通常超过两年,充电15分钟即可满足4小时的工作需求。
美观提升企业形象
AGV小车外形设计现代,运行安静流畅,在车间穿梭时形成一道科技风景线,有助于提升企业整体形象。
节省占地空间
AGV无需专门铺设轨道或道路,可在各车间灵活穿行,大幅节省传统搬运方式所需的过道和堆放区域。
AGV引导方式详解
电磁导引
电磁导引是较为传统的AGV导航方式,但至今仍被广泛采用。其原理是在AGV行驶路径下埋设金属线,并通入特定频率电流。AGV通过识别该频率信号确定路线。优点在于管线埋在地下,不易受损,原理简单可靠,成本较低。缺点是铺设和更改线路较为繁琐,且易受周围金属物体干扰。
磁带导引
磁带导引与电磁导引类似,但将埋地金属线替换为贴在地面上的磁带。AGV通过磁感应信号进行导航。优点是路线调整灵活,铺设简单。缺点是磁带易受金属干扰,且容易被压坏或弄脏,影响可靠性。AGV只能沿磁带路径行驶,无法临时变道。
磁钉导引
磁钉导引将行驶区域划分为若干小格子,每个格子内埋设磁钉或金属块,AGV通过感应这些地标定位。常见类型包括光电式和电磁式两种。
二维码导引
二维码导引是在路径上粘贴二维码,AGV通过车载摄像头读取二维码信息,获取自身位置及行驶方向。这是目前应用非常广泛的一种导航方式。
色带导引
色带导引通过在路面上涂漆或粘贴色带,AGV用车载摄像头捕捉色带图像信号进行导航。优点类似磁带导航——铺设简单、成本低。缺点同样明显:色带易脏易损,对环境要求高,定位精度较低。
激光导航
激光导航技术含量较高。首先在AGV活动区域周围精确安装激光反射板,AGV车顶装有激光扫描器,通过发射激光并接收反射信号,计算发射与接收的时间差,利用几何三角运算确定自身位置和方向。
视觉导航
视觉导航更为智能。AGV移动过程中,通过车底摄像头拍摄地面纹理,自主构建地图。运行时,将实时拍摄的地面纹理与地图数据比对,估算当前位置。硬件包括下视摄像头、补光灯和遮光罩等。优点是可利用丰富的地面信息,定位精度较高。
GPS导航
GPS导航主要应用于室外场景,通过卫星进行跟踪引导。其精度受卫星数量和周围环境影响,目前仍在持续完善中。
惯性导航
惯性导航依靠AGV内置的陀螺仪测量三轴角速度和加速度,通过积分运算计算出行驶距离和转弯角度。为消除累积误差,通常需要在地面安装定位块进行校正。惯性导航是一种短距离定位精度较高的辅助手段。
复合导航
复合导航是将多种导航方式组合使用,取长补短。例如,二维码导航与惯性导航组合:在二维码之间用惯性导航填补空白,既保证精度又降低成本。又如激光导航与磁钉导航组合,在需要精确定位的工位使用磁钉导航,确保AGV停靠稳定准确。复合导航是未来发展趋势,能适应各种复杂应用场景。
AGV典型应用场景
仓储物流
仓储是AGV最早的应用领域。1954年,世界上第一台AGV在美国一家仓库投入使用,专门负责出入库货物搬运。如今,全球约有2万台AGV在2100多座仓库中运行。海尔集团2000年投产的立体仓库中,9台AGV组成柔性搬运系统,每天完成23400次出入库搬运任务,效率极为突出。
制造业
制造业是AGV发挥价值的主战场。AGV高效、准确、灵活地完成物料搬运,其物流系统可随生产工艺调整路线,一条生产线能制造十几种不同产品,极大提升生产柔性。1974年,瑞典沃尔沃轿车厂率先采用基于AGV的自动装配线,装配时间减少20%,故障率降低39%,投资回收期缩短57%。如今,通用、丰田、大众等主流汽车厂产线已标配AGV。此外,AGV的应用已扩展至机械加工、家电、微电子、卷烟等多个行业。
邮局、图书馆、港口码头与机场
这些场所的共同特点是作业量波动大、流程频繁调整、搬运作业单一。AGV的并行作业、自动化和柔性特点恰好匹配需求。例如,瑞典和日本邮局在80年代便开始使用AGV搬运邮件,中国上海邮政枢纽于1990年引入AGV。荷兰鹿特丹港有50辆被称为“yard tractors”的AGV,专门负责将集装箱从船边运至远处仓库,完成重复性最高的搬运任务。
烟草、医药、食品与化工
这些行业对搬运作业有特殊要求:清洁、安全、无污染。AGV零排放、自动化运行的特点备受青睐。国内青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂等知名烟草企业,均已采用激光引导式AGV完成托盘货物搬运。
危险场所与特种行业
在军事领域,AGV同样发挥重要作用。以AGV自动驾驶技术为基础,加装探测和拆卸设备,可制成排雷车或侦察车。英国军方正在研制的“MINDER Recce”侦察车,具备地雷探测、销毁以及自动航路验证能力。
