智能搬運(yùn)工/物流搬運(yùn)機(jī)器人－AGV

AGV(Automated Guided Vehicles)又名無人搬運(yùn)車，自動導(dǎo)航車，激光導(dǎo)航車。其顯著特點(diǎn)的是無人駕駛，AGV上裝備有自動導(dǎo)向系統(tǒng)，可以保障系統(tǒng)在不需要人工引航的情況下就能夠沿預(yù)定的路線自動行駛，將貨物或物料自動從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地。AGV的另一個特點(diǎn)是柔性好，自動化程度高和智能化水平高，AGV的行駛路徑可以根據(jù)倉儲貨位要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活改變，并且運(yùn)行路徑改變的費(fèi)用與傳統(tǒng)的輸送帶和剛性的傳送線相比非常低廉。AGV一般配備有裝卸機(jī)構(gòu)，可以與其他物流設(shè)備自動接口，實(shí)現(xiàn)貨物和物料裝卸與搬運(yùn)全過程自動化。此外，AGV還具有清潔生產(chǎn)的特點(diǎn)，AGV依靠自帶的蓄電池提供動力，運(yùn)行過程中無噪聲、無污染，可以應(yīng)用在許多要求工作環(huán)境清潔的場所。

一AGV的種類

AGV從發(fā)明至今已經(jīng)有50年的歷史，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，其種類和形式變得多種多樣。常常根據(jù)AGV自動行駛過程中的導(dǎo)航方式將AGV分為以下幾種類型：

1.電磁感應(yīng)引導(dǎo)式AGV

　　電磁感應(yīng)式引導(dǎo)一般是在地面上，沿預(yù)先設(shè)定的行駛路徑埋設(shè)電線，當(dāng)高頻電流流經(jīng)導(dǎo)線時，導(dǎo)線周圍產(chǎn)生電磁場，AGV上左右對稱安裝有兩個電磁感應(yīng)器，它們所接收的電磁信號的強(qiáng)度差異可以反映AGV偏離路徑的程度。AGV的自動控制系統(tǒng)根據(jù)這種偏差來控制車輛的轉(zhuǎn)向，連續(xù)的動態(tài)閉環(huán)控制能夠保證AGV對設(shè)定路徑的穩(wěn)定自動跟蹤。這種電磁感應(yīng)引導(dǎo)式導(dǎo)航方法目前在絕大多數(shù)商業(yè)化的AGVS上使用，尤其是適用于大中型的AGV。

2.激光引導(dǎo)式AGV

　　該種AGV上安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器，在運(yùn)行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標(biāo)志，AGV依靠激光掃描器發(fā)射激光束，然后接受由四周定位標(biāo)志反射回的激光束，車載計(jì)算機(jī)計(jì)算出車輛當(dāng)前的位置以及運(yùn)動的方向，通過和內(nèi)置的數(shù)字地圖進(jìn)行對比來校正方位，從而實(shí)現(xiàn)自動搬運(yùn)。

目前，該種AGV的應(yīng)用越來越普遍。并且依據(jù)同樣的引導(dǎo)原理，若將激光掃描器更換為紅外發(fā)射器、或超聲波發(fā)射器，則激光引導(dǎo)式AGV可以變?yōu)榧t外引導(dǎo)式AGV和超聲波引導(dǎo)式AGV。

3．視覺引導(dǎo)式AGV

　　視覺引導(dǎo)式AGV是正在快速發(fā)展和成熟的AGV，該種AGV上裝有CCD攝像機(jī)和傳感器，在車載計(jì)算機(jī)中設(shè)置有AGV欲行駛路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)據(jù)庫。AGV行駛過程中，攝像機(jī)動態(tài)獲取車輛周圍環(huán)境圖像信息并與圖像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，從而確定當(dāng)前位置并對下一步行駛做出決策。

這種AGV由于不要求人為設(shè)置任何物理路徑，因此在理論上具有最佳的引導(dǎo)柔性，隨著計(jì)算機(jī)圖像采集、儲存和處理技術(shù)的飛速發(fā)展，該種AGV的實(shí)用性越來越強(qiáng)。

此外，還有鐵磁陀螺慣性引導(dǎo)式AGV、光學(xué)引導(dǎo)式AGV等多種形式的AGV。

二AGV的應(yīng)用

1．倉儲業(yè)

　　倉儲業(yè)是AGV最早應(yīng)用的場所。1954年世界上首臺AGV在美國的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的倉庫內(nèi)投入運(yùn)營，用于實(shí)現(xiàn)出入庫貨物的自動搬運(yùn)。目前世界上約有2萬臺各種各樣AGV運(yùn)行在2100座大大小小倉庫中。海爾集團(tuán)于2000年投產(chǎn)運(yùn)行的開發(fā)區(qū)立體倉庫中，9臺AGV組成了一個柔性的庫內(nèi)自動搬運(yùn)系統(tǒng)，成功地完成了每天23400的出入庫貨物和零部件的搬運(yùn)任務(wù)。

2．制造業(yè)

AGV在制造業(yè)的生產(chǎn)線中大顯身手，高效、準(zhǔn)確、靈活地完成物料的搬運(yùn)任務(wù)。并且可由多臺AGV組成柔性的物流搬運(yùn)系統(tǒng)，搬運(yùn)路線可以隨著生產(chǎn)工藝流程的調(diào)整而及時調(diào)整，使一條生產(chǎn)線上能夠制造出十幾種產(chǎn)品，大大提高了生產(chǎn)的柔性和企業(yè)的競爭力。1974年瑞典的Volvo Kalmar轎車裝配廠為了提高運(yùn)輸系統(tǒng)的靈活性，采用基于AGVS為載運(yùn)工具的自動轎車裝配線，該裝配線由多臺可裝載轎車車體的AGVS組成，采用該裝配線后，裝配時間減少了20%，裝配故障減小39%，投資回收時間減小57%，勞動力減小了5%。目前，AGV在世界的主要汽車廠，如通用、豐田、克萊斯勒、大眾等汽車廠的制造和裝配線上得到了普遍應(yīng)用。