AGV

　　AGV主要三項技術：鉸鏈結構、發(fā)動機分置技術和能量反饋。

概述

　　無人搬運車(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)，指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業(yè)應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可透過電腦來控制其行進路線以及行為，或利用電磁軌道(electromagnetic path-following system)來設立其行進路線，電磁軌道黏貼於地板上，無人搬運車則依循電磁軌道所帶來的訊息進行移動與動作。

　　AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優(yōu)勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV的活動區(qū)域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統(tǒng)中，最能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性，實現(xiàn)高效、經濟、靈活的無人化生產。

優(yōu)點

　?。?）自動化程度高；

　　由計算機，電控設備，激光反射板等控制。

　　當車間某一環(huán)節(jié)需要輔料時，由工作人員向計算機終端輸入相關信息，計算機終端再將信息發(fā)送到中央控制室，由專業(yè)的技術人員向計算機發(fā)出指令，在電控設備的合作下，這一指令最終被AGV接受并執(zhí)行——將輔料送至相應地點。

　?。?）充電自動化；

　　當AGV小車的電量即將耗盡時，它會向系統(tǒng)發(fā)出請求指令，請求充電（一般技術人員會事先設置好一個值），在系統(tǒng)允許后自動到充電的地方“排隊”充電。

　　另外，AGV小車的電池壽命很長（10年以上），并且每充電15分鐘可工作4h左右。

　?。?）美觀，提高觀賞度，從而提高企業(yè)的形象。

　?。?）方便，減少占地面積；生產車間的AGV小車可以在各個車間穿梭往復。

發(fā)展歷史

　　AGV扮演物料運輸?shù)慕巧呀?0多年了。第一輛AGV誕生于1953年，它是由一輛

　　牽引式拖拉機改造而成的，帶有車兜，在一間雜貨倉庫中沿著布置在空中的導線運輸貨物。到上世紀五十年代末到六十年代初期時，已有多種類型的牽引式AGV用于工廠和倉庫。

　　20世紀70年代，基本的導引技術是靠感應埋在地下的導線產生的電磁頻率。通過一個叫做“地面控制器”的設備打開或關閉導線中的頻率，從而指引AGV沿著預定的路徑行駛。

　　20世紀80年代末期，無線式導引技術引入到AGV系統(tǒng)中，例如利用激光和慣性進行導引，這樣提高了AGV系統(tǒng)的靈活性和準確性，而且，當需要修改路徑時，也不必改動地面或中斷生產。這些導引方式的引入，使得導引方式更加多樣化了。

　　從20世紀80年代以來，自動導引運輸車（AGV）系統(tǒng)已經發(fā)展成為生產物流系統(tǒng)中最大的專業(yè)分支之一，并出現(xiàn)產業(yè)化發(fā)展的趨勢，成為現(xiàn)代化企業(yè)自動化裝備不可缺少的重要組成部分。在歐、美等發(fā)達國家，發(fā)展最為迅速，應用最為廣泛；在亞洲的日本和韓國，也得到迅猛的發(fā)展和應用，尤其是在日本，產品規(guī)格、品種、技術水平、裝備數(shù)量及自動化程度等方面較為豐富，已經達到標準化、系列化、流水線生產的程度。在我國，隨著物流系統(tǒng)的迅速發(fā)展，AGV的應用范圍也在不斷擴展，如何能夠開發(fā)出能夠滿足用戶各方面需求（功能、價格、質量）的AGV系統(tǒng)技術是未來我們必須面對的現(xiàn)實問題。

　　綜合分析AGV技術的發(fā)展，我們不難分析出國內外AGV有兩種發(fā)展模式：第一種是以歐美國家為代表的全自動AGV技術，這類技術追求AGV的自動化，幾乎完全不需要人工的干預，路徑規(guī)劃和生產流程復雜多變，能夠運用在幾乎所有的搬運場合。這些AGV功能完善，技術先進；同時為了能夠采用模塊化設計，降低設計成本，提高批量生產的標準，歐美的AGV放棄了對外觀造型的追求，采用大部件組裝的形式進行生產；系列產品的覆蓋面廣：各種驅動模式，各種導引方式，各種移載機構應有盡有，系列產品的載重量可從50kg到60000kg（60噸）。盡管如此，由于技術和功能的限制，此類AGV的銷售價格仍然居高不下。此類產品在國內有為數(shù)不多的企業(yè)可以生產，技術水平與國際水平相當。第二種是以日本為代表的簡易型AGV技術－－或只能稱其為AGC（Automated Guided Cart），該技術追求的是簡單實用，極力讓用戶在最短的時間內收回投資成本，這類AGV在日本和臺灣企業(yè)應用十分廣泛，從數(shù)量上看，日本生產的大多數(shù)AGV屬于此類產品（AGC）。該類產品完全結合簡單的生產應用場合（單一的路徑，固定的流程），AGC只是用來進行搬運，并不刻意強調AGC的自動裝卸功能，在導引方面，多數(shù)只采用簡易的磁帶導引方式。由于日本的基礎工業(yè)發(fā)達，AGC生產企業(yè)能夠為其配置上幾乎簡單得不能再簡單的功能器件，使AGC的成本幾乎降到了極限。這種AGC在日本80年代就得到了廣泛應用，2002到2003年達到應用的頂峰。由于該產品技術門檻較低，目前國內已有多家企業(yè)可生產此類產品。

現(xiàn)狀

　　隨著物流系統(tǒng)的迅速發(fā)展,AGV的應用范圍也在不斷擴展,AGV系統(tǒng),研究設計一種基于電磁導航的無人駕駛小車系統(tǒng)方案.通過實際硬件實驗,系統(tǒng)能夠達到預期設計要求,能夠廣泛運用于工業(yè)、軍事、交通運輸、電子等領域,具有良好的環(huán)境適應能力,很強的抗干擾能力和目標識別能力。

系統(tǒng)

　　AGV系統(tǒng)的控制是通過物流上位調度系統(tǒng)、AGV地面控制系統(tǒng)及AGV車載控制系統(tǒng)三者之間的相互協(xié)作完成的，對該系統(tǒng)的理解，有一個非常恰當而通俗易懂的例子：

　　假設某市有一家出租車公司，該公司管理先進，每輛出租車都裝全球定位系統(tǒng)（GPS），這樣在公司的監(jiān)控中心就可以清楚地知道每輛車的位置及行駛路線，司機可通過無線 通信 隨時向公司匯報此時車輛的載客情況。

　　當有客戶需要乘坐出租車時，客戶可以打電話到出租車公司的客戶中心，說明他當前所在的位置，以及要到達的目的地，這里，我們可將客戶的電話理解為來自物流調度系統(tǒng)的需求，出租車公司的客戶中心理解為AGV的地面控制系統(tǒng)，即AGV系統(tǒng)的上位。

　　客戶中心收到客戶的電話后，可以通過無線電話與出租車司機聯(lián)系，選擇離客戶最近，又正好空閑的車輛A前往接客，就像AGV的地面控制系統(tǒng)進行的車輛和任務分配；在車輛A前往接客的途中，客戶中心可能又接到報告，有空閑車輛B離客戶更近，那么客戶中心將及時通知車輛B去接客戶，取消車輛A的任務，這就是AGV地面控制系統(tǒng)的動態(tài)車輛調度。客戶中心對出租車將要行駛道路的交通狀況也了如指掌，能夠及時通知各個司機選擇最便捷的道路行駛，該道路所需時間最短，但不一定是路程最短，因為，最近路程的道路上可能發(fā)生了交通阻塞，這就是AGV地面系統(tǒng)中所完成的路徑搜索和路徑分配的工作。

　　AGV系統(tǒng)的控制過程就類似這樣一家管理先進的出租車公司，物流上位調度系統(tǒng)、AGV地面控制系統(tǒng)和AGV車載控制系統(tǒng)分別相當于客戶、客戶中心和出租車司機，AGV地面控制系統(tǒng)和各臺AGV之間通過無線通信來交換信息，調度AGV的作業(yè)，并為其選擇路徑（線），確保交通通暢。AGV是以電池為動力的，當電量不足時，會向地面控制系統(tǒng)發(fā)出充電請求，在得到允許后，前往充電站自動充電，在充電期間，AGV地面控制系統(tǒng)不會向此AGV分配任何任務，就與出租車進了加油站不再載客一樣。

　　系統(tǒng)構成

　　曾有國外專家對AGV控制系統(tǒng)需解決的主要問題做了恰當?shù)谋扔鳎篧here am I? （我在哪里？）Where am I going?（我要去哪里？） How can I get there?（我怎么去？），這三個問題歸納起來分別就是AGV控制系統(tǒng)中的三個主要技術：AGV的導航（Navigation），AGV的路徑規(guī)劃（Layout designing），AGV的導引控制（Guidance）。為了能夠解決好這些問題，AGV系統(tǒng)的構成也必然復雜：

　　AGV控制系統(tǒng)分為地面（上位）控制系統(tǒng)、車載（單機）控制系統(tǒng)及導航/導引系統(tǒng)，其中，地面控制系統(tǒng)指AGV系統(tǒng)的固定設備，主要負責任務分配，車輛調度，路徑（線）管理，交通管理，自動充電等功能；車載控制系統(tǒng)在收到上位系統(tǒng)的指令后，負責AGV的導航計算，導引實現(xiàn)，車輛行走，裝卸操作等功能；導航/導引系統(tǒng)為AGV單機提供系統(tǒng)絕對或相對位置及航向。

　　AGV系統(tǒng)是一套復雜的控制系統(tǒng)，加之不同項目對系統(tǒng)的要求不同，更增加了系統(tǒng)的復雜性，因此，系統(tǒng)在軟件配置上設計了一套支持AGV項目從路徑規(guī)劃、流程設計、系統(tǒng)仿真（Simulation）到項目實施全過程的解決方案。上位系統(tǒng)提供了可靈活定義AGV系統(tǒng)流程的工具，可根據用戶的實際需求來規(guī)劃或修改路徑或系統(tǒng)流程；而上位系統(tǒng)也提供了可供用戶定義不同AGV功能的編程語言。

　　地面控制系統(tǒng)

　　AGV地面控制系統(tǒng)（Stationary System）即AGV上位控制系統(tǒng)，是AGV系統(tǒng)的核心。其主要功能是對AGV系統(tǒng)（AGVS）中的多臺AGV單機進行任務分配，車輛管理，交通管理，通訊管理等。

　　任務管理：任務管理類似計算機操作系統(tǒng)的進程管理，它提供對AGV地面控制程序的解釋執(zhí)行環(huán)境；提供根據任務優(yōu)先級和啟動時間的調度運行；提供對任務的各種操作如啟動、停止、取消等。

　　車輛管理：車輛管理是AGV管理的核心模塊，它根據物料搬運任務的請求，分配調度AGV執(zhí)行任務，根據AGV行走時間最短原則，計算AGV的最短行走路徑，并控制指揮AGV的行走過程，及時下達裝卸貨和充電命令。

　　交通管理：根據AGV的物理尺寸大小、運行狀態(tài)和路徑狀況，提供AGV互相自動避讓的措施，同時避免車輛互相等待的死鎖方法和出現(xiàn)死鎖的解除方法；AGV的交通管理主要有行走段分配和死鎖報告功能。

　　通訊管理：通信管理提供AGV地面控制系統(tǒng)與AGV單機、地面監(jiān)控系統(tǒng)、地面IO設備、車輛仿真系統(tǒng)及上位計算機的通信功能。和AGV間的通信使用無線電通信方式，需要建立一個無線網絡，AGV只和地面系統(tǒng)進行雙向通信，AGV間不進行通信，地面控制系統(tǒng)采用輪詢方式和多臺AGV通信；與地面監(jiān)控系統(tǒng)、車輛仿真系統(tǒng)、上位計算機的通信使用TCP/IP通信。

　　車輛驅動：小車驅動負責AGV狀態(tài)的采集，并向交通管理發(fā)出行走段的允許請求，同時把確認段下發(fā)AGV。

　　車載控制系統(tǒng)

　　AGV車載控制系統(tǒng)（Onboard System），即AGV單機控制系統(tǒng)，在收到上位系統(tǒng)的指令后，負責AGV單機的導航，導引，路徑選擇，車輛驅動，裝卸操作等功能。

　　導航（Navigation）：AGV單機通過自身裝備的導航器件測量并計算出所在全局坐標中的位置和航向。

　　導引（Guidance）：AGV單機根據現(xiàn)在的位置、航向及預先設定的理論軌跡來計算下個周期的速度值和轉向角度值即，AGV運動的命令值。

　　路徑選擇（Searching）：AGV單機根據上位系統(tǒng)的指令，通過計算，預先選擇即將運行的路徑，并將結果報送上位控制系統(tǒng)，能否運行由上位系統(tǒng)根據其它AGV所在的位置統(tǒng)一調配。AGV單機行走的路徑是根據實際工作條件設計的，它有若干“段”（Segment）組成。每一“段”都指明了該段的起始點、終止點，以及AGV在該段的行駛速度和轉向等信息。

　　車輛驅動（Driving）：AGV單機根據導引（Guidance）的計算結果和路徑選擇信息，通過伺服器件控制車輛運行。

　　導航導引方式

　　AGV之所以能夠實現(xiàn)無人駕駛，導航和導引對其起到了至關重要的作用，隨著技術的發(fā)展，目前能夠用于AGV的導航/導引技術主要有以下幾種：

　　1 直接坐標 （Cartesian Guidance）

　　用定位塊將AGV的行駛區(qū)域分成若干坐標小區(qū)域，通過對小區(qū)域的計數(shù)實現(xiàn)導引，一般有光電式（將坐標小區(qū)域以兩種顏色劃分，通過光電器件計數(shù)）和電磁式（將坐標小區(qū)域以金屬塊或磁塊劃分，通過電磁感應器件計數(shù)）兩種形式，其優(yōu)點是可以實現(xiàn)路徑的修改，導引的可靠性好，對環(huán)境無特別要求。缺點是地面測量安裝復雜，工作量大，導引精度和定位精度較低，且無法滿足復雜路徑的要求。

　　2 電磁導引（Wire Guidance）

　　電磁導引是較為傳統(tǒng)的導引方式之一，目前仍被許多系統(tǒng)采用，它是在AGV的行駛路徑上埋設金屬線，并在金屬線加載導引頻率，通過對導引頻率的識別來實現(xiàn)AGV的導引。其主要優(yōu)點是引線隱蔽，不易污染和破損，導引原理簡單而可靠，便于控制和通訊，對聲光無干擾，制造成本較低。缺點是路徑難以更改擴展，對復雜路徑的局限性大。

　　3 磁帶導引 （Magnetic Tape Guidance）

　　與電磁導引相近，用在路面上貼磁帶替代在地面下埋設金屬線，通過磁感應信號實現(xiàn)導引，其靈活性比較好，改變或擴充路徑較容易，磁帶鋪設簡單易行，但此導引方式易受環(huán)路周圍金屬物質的干擾，磁帶易受機械損傷，因此導引的可靠性受外界影響較大。

　　4 光學導引（Optical Guidance）

　　在AGV的行駛路徑上涂漆或粘貼色帶，通過對攝像機采入的色帶圖象信號進行簡單處理而實現(xiàn)導引，其靈活性比較好，地面路線設置簡單易行，但對色帶的污染和機械磨損十分敏感，對環(huán)境要求過高，導引可靠性較差，精度較低。

　　5 激光導航（Laser Navigation）

　　激光導引是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板，AGV通過激光掃描器發(fā)射激光束，同時采集由反射板反射的激光束，來確定其當前的位置和航向，并通過連續(xù)的三角幾何運算來實現(xiàn)AGV的導引。

　　此項技術最大的優(yōu)點是，AGV定位精確；地面無需其他定位設施；行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現(xiàn)場環(huán)境，它是目前國外許多AGV生產廠家優(yōu)先采用的先進導引方式；缺點是制造成本高，對環(huán)境要求較相對苛刻（外界光線，地面要求，能見度要求等），不適合室外（尤其是易受雨、雪、霧的影響）。

　　6 慣性導航 （Inertial Navigation）

　　慣性導航是在AGV上安裝陀螺儀，在行駛區(qū)域的地面上安裝定位塊，AGV可通過對陀螺儀偏差信號（角速率）的計算及地面定位塊信號的采集來確定自身的位置和航向，從而實現(xiàn)導引。

　　此項技術在軍方較早運用，其主要優(yōu)點是技術先進，較之有線導引，地面處理工作量小，路徑靈活性強。其缺點是制造成本較高，導引的精度和可靠性與陀螺儀的制造精度及其后續(xù)信號處理密切相關。

　　7 視覺導航 （Visual Navigation ）

　　8 GPS（全球定位系統(tǒng)）導航 （Global Position System）

　　通過衛(wèi)星對非固定路面系統(tǒng)中的控制對象進行跟蹤和制導，目前此項技術還在發(fā)展和完善，通常用于室外遠距離的跟蹤和制導，其精度取決于衛(wèi)星在空中的固定精度和數(shù)量，以及控制對象周圍環(huán)境等因素。

　　由此發(fā)展出來的是iGPS（室內GPS）和dGPS（用于室外的差分GPS），其精度要遠遠高于民用GPS，但地面設施的制造成本是一般用戶無法接受的。

機構簡介

　　早期AGV小車自動運行時只能單向行駛，因而適用環(huán)境受到局限。為了滿足工業(yè)生產的要求，近年來國外已有在自動運行時能前進和后退甚至全方位行駛、前進、后退、側向和旋轉的AGV產品，這些成就歸功于行走機構的進步。

　　1、兩輪差速的行走機構 這種行走機構兩行走驅動車輪對稱布置在前后中線上兩支承輪前后分別布置在以兩行走輪支點為底邊的等腰三角形頂點處。小車靠兩側行走驅動輪差速轉向因此不必設置舵輪。該小車機構簡單、工作可靠、成本低。在自動運行狀態(tài)下小車能做前進、后退行駛并能垂直轉彎機動性好。和帶舵輪的四輪行走機構小車相比該車由于省去了舵輪不僅可以省去兩臺駕駛馬達還能節(jié)省空間小車可以做的更小些。近年來這種機構的小車得到廣泛應用。 為了提高行駛時車體橫向穩(wěn)定性可將兩輪差速的四輪行走機構做如下改進將支承輪由原來的兩個增加到四個分別布置在小車底盤的四個角處。

　　2、三輪行走機構 三輪行走機構的AGV小車三個車輪分別布置在等腰三角形的三個頂點上前輪既是舵輪又是行走驅動輪后面兩個車輪是無動力支承輪。三輪行走機構的AGV小車結構簡單、控制容易、工作可靠、造價低。該車手動時可前進、后退和轉彎自動運行時只能單向行駛轉彎時后輪中點軌跡偏離導引線輪跡呈曳物線。

　　3、帶舵輪的四輪行走機構 帶舵輪的四輪行走機構是在三輪行走機構基礎上演變過來的，它相當于把兩個三輪車合并在一起兩支承輪對稱地布置在小車前后的中線上前后車輪分別對稱布置在以兩支承輪支點為底邊的等腰三角形頂點處。前后車輪既是舵輪又是行走驅動輪。這種AGV小車在自動運行狀態(tài)下可全方位行駛轉彎時前后車輪均能跟蹤導引線軌跡機動性比三輪車好適用于狹窄通道作業(yè)環(huán)境。

　　4、其它形式的行走機構 近年來國外公司不斷研究出新的行走機構。其中最有代表性的屬瑞典麥卡納姆公司的行走機構。該行走機構設計新穎、機構緊湊四個驅動車輪以鉸接形式分別布置在底盤的四個角上。運行時分別控制四個車輪的轉向和轉速利用速度矢量合成原理實現(xiàn)駕駛。后來日本三井公司與麥卡納姆公司合作在原基礎上做了改進推出了三井麥卡納姆車輪系統(tǒng)，其性能比原來又有所提高。這種AGV小車可實現(xiàn)全方位行駛。

應用領域

　　領域

　　1．倉儲業(yè)

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

　　2．制造業(yè)

　　AGV在制造業(yè)的生產線中大顯身手，高效、準確、靈活地完成物料的搬運任務。并且可由多臺AGV組成柔性的物流搬運系統(tǒng)，搬運路線可以隨著生產工藝流程的調整而及時調整，使一條生產線上能夠制造出十幾種產品，大大提高了生產的柔性和企業(yè)的競爭力。1974年瑞典的Volvo Kalmar轎車裝配廠為了提高運輸系統(tǒng)的靈活性，采用基于AGVS為載運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用。

　　近年來，作為CIMS的基礎搬運工具，AGV的應用深入到機械加工、家電生產、微電子制造、卷煙等多個行業(yè)，生產加工領域成為AGV應用最廣泛的領域。

　　3．郵局、圖書館、港口碼頭和機場

　　在郵局、圖書館、碼頭和機場等場合，物品的運送存在著作業(yè)量變化大，動態(tài)性強，作業(yè)流程經常調整，以及搬運作業(yè)過程單一等特點，AGV的并行作業(yè)、自動化、智能化和柔性化的特性能夠很好的滿足上式場合的搬運要求。瑞典于1983年在大斯得哥爾摩郵局、日本于1988年在東京多摩郵局、中國在1990年于上海郵政樞紐開始使用AGV，完成郵品的搬運工作。在荷蘭鹿特丹港口，50輛稱為“yard tractors”的AGV完成集裝箱從船邊運送到幾百碼以外的倉庫這一重復性工作。

　　4．煙草、醫(yī)藥、食品、化工

　　對于搬運作業(yè)有清潔、安全、無排放污染等特殊要求的煙草、醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)中，AGV的應用也受到重視。在國內的許多卷煙企業(yè)，如青島頤中集團、玉溪紅塔集團、紅河卷煙廠、淮陰卷煙廠都應用了激光引導式AGV完成托盤貨物的搬運工作。

　　5．危險場所和特種行業(yè)

　　在軍事上，以AGV的自動駕駛為基礎集成其他探測和拆卸設備，可用于戰(zhàn)場排雷和陣地偵察，英國軍方正在研制的MINDER Recce是一輛偵察車，具有地雷探測、銷毀及航路驗證能力的自動型偵察車。在鋼鐵廠，AGV用于爐料運送，減輕了工人的勞動強度。在核電站和利用核輻射進行保鮮儲存的場所，AGV用于物品的運送，避免了危險的輻射。在膠卷和膠片倉庫，AGV可以在黑暗的環(huán)境中，準確可靠的運送物料和半成品。[2] 行車AGV行車

　　對AGV行駛區(qū)域的環(huán)境進行圖象識別，實現(xiàn)智能行駛，這是一種具有巨大潛力的導引技術，此項技術已被少數(shù)國家的軍方采用，將其應用到AGV上還只停留在研究中，目前還未出現(xiàn)采用此類技術的實用型AGV。

　　可以想象，圖象識別技術與激光導引技術相結合將會AGV更加完美，如導引的精確性和可靠性，行駛的安全性，智能化的記憶識別等都將更加完美。

導向方法技術

　　AGV的導向方式不僅決定著由其組成的物流系統(tǒng)的柔性，也影響著系統(tǒng)運行的可靠性和組態(tài)費用。直到20世紀80年代，埋線電磁感應導向技術仍然只是可選擇的導向技術之一。隨著電子技術的發(fā)展，以及AGV導向技術的多樣化和導向方式的多元化，使AGV的性能進一步提高并能適應更復雜的工作環(huán)境，應用也更為廣泛。

導向方法

　　根據AGV導向信息的來源，導向方式可分為外導式和內導式。前者是指在車輛運行路徑上設置導向信息媒體(如帶有變頻感應電磁場的導線、磁帶或色帶等)，由車上的傳感器檢測導向信息的特性(如頻率、磁場強度、光強度等)，再將此信息經過處理，控制車輛沿導向路線行駛。后者是指在車輛上預先設定運行路徑坐標，在車輛運行中實時檢測車輛當前位置坐標并與預先設定值相比較，控制車輛的運行方向，即采用所謂的坐標定位原理。另外，根據AGV導向線路的形式，導向方式又可分為有線式和無線式。外導式中的超聲導向、激光導向和光學導向可以稱為標志反射法，內導式方法可以稱為參考位置設定法。

導向技術

　　在上述各種導向方法中，所采用的導向技術主要有電磁感應技術、激光檢測技術、超聲檢測技術、光反射檢測技術、慣性導航技術、圖像識別技術和坐標識別技術等。

　　1、電磁感應技術

　　在AGV運行路徑上，開設1條寬5mm、深約15mm的敷線槽，并將導線通以5～30kHz的交變電流形成沿導線擴展的交變磁場。車上對稱設置2個電磁傳感器，利用電磁感應原理，通過檢測電磁信號的強度，引導車輛沿埋設的路線行駛。

　　電磁導向分單頻制和多頻制導向。前者是在整個線路上通以單頻率電流，通過通斷電流信號控制運行。這種方式要求設置集中控制站，并在各線路的交叉和分支處裝設傳感標志和分支路段的通斷接口。后者是在每個環(huán)線或分支路線上通以不同頻率的電磁信號，AGV接收到相應頻率的電磁信號時才能運行。此導向方法可靠性高，但是對地面的平整度要求高，改變運行路徑困難。

　　除變頻電磁感應埋線導向外，還有磁場強度固定的磁帶和磁釘導向方式，其導向原理也是通過車上對稱設置的2個電磁傳感器檢測車輛相對運行路徑的偏離程度來引導車輛。

　　2、激光檢測技術

　　AGV實時接收固定設置的3點定位激光信號，通過計算測定其瞬時位置和運行方向，然后與設定的路徑進行比較，以引導車輛運行。

　　激光檢測技術的導向與定位精度較高，且提供了任意路徑規(guī)劃的可能性。但成本高，傳感器和發(fā)射或反射裝置的安裝復雜，位置計算也復雜。

　　3、光學檢測技術

　　采用光學檢測技術引導AGV的運行方向，一般是在運行路徑上鋪設1條具有穩(wěn)定反光率的色帶。車上設有光源發(fā)射和接收反射光的光電傳感器，通過對檢測到的信號進行比較，調整車輛的運行方向。

　　4、超聲檢測技術

　　超聲檢測技術是利用墻面或類似物體對超聲波的反射信號進行定位導向，因而在特定的環(huán)境下可以提高路徑的柔性。同時由于不需要設置反射鏡面，也降低了導向成本。但是，當運行環(huán)境的反射情況比較復雜時，應用還十分困難。

　　5、慣性導航技術

　　采用陀螺儀檢測AGV的方位角并根據從某一參考點出發(fā)所測定的行駛距離來確定當前位置，通過與已知的地圖路線進行比較來控制AGV的運動方向和距離，從而實現(xiàn)自動導向。

　　6、圖像識別技術

　　采用圖像識別技術有2種方法，其一就是利用CCD系統(tǒng)動態(tài)攝取運行路徑周圍環(huán)境圖像信息，并與擬定的運行路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)據庫中的信息進行比較，從而確定當前位置及對繼續(xù)運行路線做出決策。這種方法不要求設置任何物理路徑，因此，在理論上是最佳的柔性導向。

　　但實際應用還存在問題，主要是實時性差和運行路徑周圍環(huán)境信息庫的建立困難。其二就是標識線圖像識別方法，它是在AGV運行所經過的地面上畫1條標識明顯的導向標線，利用CCD系統(tǒng)動態(tài)攝取標線圖像并識別出AGV相對于標線的方向和距離偏差，以控制車輛沿著設定的標線運行。

　　7、坐標檢測技術

　　采用微型電子坐標傳感器通過對電磁場的測量可以確定傳感器相對于起始點的2個轉角，即橫擺角和俯仰角。由于1個傳感器只能測量出相對于起始點的方位角，不能給出車輛運行距離，即不能確定當前位置。因此，需要采用雙坐標傳感器進行定位。

自動導向車的技術分析與評價

　　AGV與其他物料搬運方式相比有很多優(yōu)點，主要表現(xiàn)在導向柔性、空間利用、運行安全性以及使用費用等方面。

　　1、可靠度

　　對國外十幾家AGV公司27個系列產品所采用的主要導向技術的統(tǒng)計結果顯示，電磁感應、慣性導航、光學檢測、位置設定、激光檢測、圖像識別所占比例分別為 32.3%、27.8%、16.9%、13.8%、7.69%和1.54%。

　　其中，電磁感應導向技術的應用比例最高，這表明該項技術已經十分成熟。而機器視覺導向技術應用較少，說明該項技術還需要深入研究和不斷完善。另外，自主導航技術仍然處在研究階段，還有許多技術問題需要解決。

　　2、適應能力

　　適應能力是指AGV運行時所經過地面的整潔程度、空間無障礙程度以及光電干擾程度對導向技術的限制。由于不同的導向技術對應用環(huán)境的要求不同，因此，某種導向方法的實際應用有可能受到限制。

　　對于有線式導向技術，如埋線感應、光學導向和機器視覺等，環(huán)境要求主要是地面的平整和清潔程度。除了埋線電磁感應式對地面的清潔程度要求較低外，其他幾種方式都要求較高。但電磁和磁帶導向方式對地面的平整程度要求較高。

　　對于無線式所采用的激光導向技術而言，環(huán)境要求主要是空間的無障礙程度。這是由于該種方法要在AGV運行所經過空間的特定位置處設置反射鏡面。因此，需要提供足夠的掃描空間，避免其他物體的干擾。

　　慣性導向和坐標識別導向技術對運行環(huán)境沒有太多的要求。

　　3、路徑柔性

　　由AGV組成的物料搬運系統(tǒng)有良好的柔性，但不同的導向技術其路徑柔性有很大差別。

　　無線式導向方法可以在很短的時間內改變運行路徑，其中有些方法只需改變控制軟件實現(xiàn)運行路徑的變更。而有線式導向方法的路徑柔性相對較差，其中電磁感應埋線導向技術導向路徑的變更最困難，成本較高。

　　4、運行速度

　　AGV的運行速度受導向技術的影響很大，主要取決于對導向路徑識別的實時性。所采用的導向技術對路徑的識別能力(如檢測精確性、實時性和抗干擾性等)直接影響運行速度。

　　有線式導向方法識別路徑的速度快、實時性好，而無線式導向方法相對較差。

　　5、導向穩(wěn)定程度

　　導向穩(wěn)定程度是指為使AGV沿著規(guī)定的路線行駛單位時間內進行糾偏轉向控制的次數(shù)和幅度。由于AGV在運行過程中，受某種因素的影響不可避免地產生偏離運動路徑的狀態(tài)，因此為了保證運行方向必須對車輛進行轉向控制，引起車輛沿曲線運動，導致車輛擺動，甚至轉向振蕩。

　　一般來講，有線式導向方法對路徑的跟蹤能力強，行駛穩(wěn)定性好，AGV沿著規(guī)定路線行駛的穩(wěn)定程度高。

　　6、定停精度

　　定停精度是指AGV在停車時與預定位置的偏差，它由方向偏差和距離偏差2部分組成。在物料搬運過程中，AGV應能在所要求的工位或貨位上與自動裝卸機構準確對接。定停精度是一項重要的技術指標。

　　定停精度受導向技術的直接影響并且和控制技術相關。用標線圖像識別技術不僅能識別路徑標線，而且還可以識別停車標識信息，一次柔性定停精度可以達到±5mm。電磁感應埋線式導向技術的一次柔性定停精度為±20mm，而采用其他導向技術時，一般需要輔以二次剛性定位措施才能達到定停精度的要求。

　　國外先進的AGV制作廠家，導線定位定靠精度可以達到±2mm，激光定位?？烤瓤梢赃_到±10mm。

　　7、信息容量

　　任何一種導向技術都以能獲取定位信息為前提，但不同的導向技術所獲取的相關信息的容量有很大差別。采用圖像識別技術不僅可以獲得路徑信息，而且還可以獲得工位編碼，加速、減速和停車標識等控制信息，獲取的信息容量大，可提高路徑導向及控制柔性。

　　8、技術成本

　　導向技術的技術成本包括二個方面，即制造成本和使用費用。一般來講，無線式導向方法的制造成本較高，而有線式導向方法的使用費用較高。

　　AGV是工廠及倉儲物料搬運自動化的主要裝備之一，而導向技術決定著由AGV組成的物流系統(tǒng)的柔性。在所述的各種導向技術中，電磁感應埋線式導向技術最成熟，使用可靠；無線式導向技術成本較高，但路徑設置和變更簡單方便，使用費用低；有線式導向技術對地面的平整和清潔程度要求較高，其中電磁感應埋線式導向技術的路徑設置和變更復雜，使用費用高；標線圖像識別技術所能獲取的信息容量大，路徑設置和變更簡單方便，導向控制柔性好，定停精度高，是一種具有廣泛應用前景的導向技術。

AGV機器人

　　AGV機器人（Automated Guided Vehicle，自動引導車）是一種裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。以下是關于AGV機器人的詳細介紹：

一、定義與功能

　　AGV機器人通過預設的程序或指令，實現(xiàn)自動化搬運、存儲、分揀等操作，廣泛應用于倉庫、生產線、港口碼頭等場景。它們能夠顯著提高物流效率，降低人力成本，是現(xiàn)代智能制造和智能物流的重要組成部分。

二、工作原理

　　AGV機器人主要依賴以下技術實現(xiàn)自主導航和作業(yè)：

　　1、導引技術：包括電磁導引、光學導引、激光導引、慣性導引、視覺導引等。這些技術使AGV能夠沿著預設的路徑或根據環(huán)境信息自主規(guī)劃路徑行駛。

　　2、定位技術：通過RFID、二維碼、激光雷達、視覺傳感器等設備，實現(xiàn)AGV的精確定位，確保其在復雜環(huán)境中準確執(zhí)行任務。

　　3、通信技術：與中央控制系統(tǒng)或其他AGV機器人進行無線通信，接收任務指令，上傳工作狀態(tài)信息，實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)。

三、應用領域

　　AGV機器人廣泛應用于以下領域：

　　1、制造業(yè)：在生產線上搬運物料、零部件，實現(xiàn)自動化裝配和加工。

　　2、物流業(yè)：在倉庫中自動搬運貨物，提高倉儲效率，降低人工成本。

　　3、港口碼頭：自動裝卸集裝箱，提高港口作業(yè)效率。

　　4、醫(yī)療行業(yè)：在醫(yī)院內自動運送藥品、醫(yī)療器械等，減少人員接觸，降低交叉感染風險。

四、優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

　　優(yōu)勢：

　　提高生產效率：實現(xiàn)自動化作業(yè)，減少人工干預，提高生產速度。

　　降低人力成本：減少人力需求，降低企業(yè)運營成本。

　　提高作業(yè)精度：通過精確導航和定位技術，確保作業(yè)準確無誤。

　　靈活性強：可根據不同需求靈活配置AGV數(shù)量和路徑。

　　挑戰(zhàn)：

　　技術門檻高：需要先進的導航、定位、通信等技術支持。

　　成本較高：初期投入較大，包括設備購置、安裝調試等費用。

　　環(huán)境適應性差：部分AGV對環(huán)境變化敏感，如光線變化、地面不平等可能影響其性能。

五、發(fā)展趨勢

　　隨著智能制造和智能物流的快速發(fā)展，AGV機器人正朝著更加智能化、網絡化、柔性化的方向發(fā)展。未來，AGV機器人將更加注重與人工智能、大數(shù)據、云計算等先進技術的融合，實現(xiàn)更加精準、高效、靈活的作業(yè)。同時，隨著成本的不斷降低和技術的日益成熟，AGV機器人將在更多領域得到廣泛應用。

AGV停車

　　AGV停車，即利用自動導引運輸車（Automated Guided Vehicle，簡稱AGV）進行車輛停放的技術，是智能停車領域的一種創(chuàng)新應用。以下是對AGV停車的詳細介紹：

一、AGV停車的基本原理

　　AGV停車機器人通常集成多種先進技術，包括但不限于：

　　定位系統(tǒng)：如激光導航、視覺導航或GPS等，用于確定AGV自身的位置。

　　地圖構建：通過激光掃描、攝像頭拍攝等方式獲取停車場或車庫的地圖信息，并存儲于機器人內部或外部計算設備中。

　　路徑規(guī)劃：根據用戶指令或預設任務，規(guī)劃從當前位置到目標位置的最優(yōu)路徑。

　　避障與導航：通過傳感器感知周圍環(huán)境，避開障礙物，并沿規(guī)劃路徑移動。

　　控制系統(tǒng)：接收用戶指令或任務，并根據上述系統(tǒng)提供的信息控制AGV的運動，實現(xiàn)停車、取車等功能。

　　通信系統(tǒng)：與其他設備或中央控制系統(tǒng)進行通信，接收任務指令或上報狀態(tài)信息。

二、AGV停車的優(yōu)勢

　　提高停車效率：AGV能夠快速、準確地將車輛停放至指定位置，減少車主尋找停車位的時間。

　　增加停車位數(shù)量：由于AGV能夠自動搬運車輛，因此可以設計更密集的停車位布局，提高停車場的空間利用率。

　　提升用戶體驗：車主只需將車輛停放至指定區(qū)域，無需親自駕駛車輛進入停車位，從而簡化了停車流程。

　　增強安全性：AGV停車機器人具備避障功能，能夠減少因人為操作不當導致的交通事故。

三、AGV停車的應用場景

　　AGV停車技術適用于各種停車場場景，包括但不限于：

　　商業(yè)中心停車場：滿足大量顧客的停車需求，提高停車場的周轉率和客戶滿意度。

　　醫(yī)院停車場：為醫(yī)護人員和患者提供便捷的停車服務，提升醫(yī)院的整體形象和服務水平。

　　住宅小區(qū)停車場：解決居民停車難的問題，提高小區(qū)的居住品質。

　　機場、火車站等交通樞紐停車場：應對高峰時段的停車壓力，為旅客提供快速、便捷的停車服務。

四、AGV停車的市場前景

　　隨著智慧城市建設的推進和汽車保有量的不斷增加，停車難問題日益突出。AGV停車技術作為一種創(chuàng)新的停車解決方案，具有廣闊的市場前景。未來，隨著技術的不斷成熟和成本的降低，AGV停車技術有望在更多領域得到應用和推廣。

五、AGV停車的實例

　　陸軍軍醫(yī)大學西南醫(yī)院：重慶首家AGV機器人停車庫亮相于此，通過智慧科技實現(xiàn)土地集約高效利用，車主只需將車開入車庫交互區(qū)，感應器會輔助車主將車停好，再步行至車庫口點擊取碼即可完成存車。取車時輸入取車碼，機器人即可將車輛快速運送到接泊臺。

　　南京機器人停車場：該停車場造價高昂，但提供了高效、便捷的停車服務。雖然初期投資較大，但隨著技術的進步和市場規(guī)模的擴大，成本有望逐漸降低。

　　綜上所述，AGV停車技術是一種具有廣闊應用前景和顯著優(yōu)勢的智能停車解決方案。隨著技術的不斷發(fā)展和市場的逐步成熟，它有望在未來成為解決城市停車難問題的重要手段之一。

AGV頭盔

　　AGV頭盔可以從多個角度進行介紹，以下是對其的詳細闡述：

一、AGV頭盔的定義與用途

　　1、定義：AGV頭盔通常指的是由AGV品牌生產的摩托車頭盔。然而，也有一種AGV頭盔是專門為物流倉庫的AGV（自動引導車）車輛上搭載使用的，這種頭盔不僅為道路行駛提供安全保障，還方便了掃碼識別和采集數(shù)據。

　　2、用途：AGV頭盔的主要用途是保護摩托車騎手或AGV車輛操作人員的頭部安全。在摩托車騎行中，AGV頭盔能夠有效地抵抗撞擊和摩擦，減輕對頭部的沖擊力。而在物流倉庫中，AGV頭盔則更多地起到安全防護和識別作用。

二、AGV頭盔的特點與性能

　　1、安全性能：AGV頭盔采用了高強度的材料制作，如碳纖維、玻璃纖維等，這些材料不僅堅固耐用，而且能夠有效地抵抗撞擊和摩擦。其內部的緩沖層設計科學合理，能夠在碰撞時迅速吸收能量，進一步減輕對頭部的沖擊力。

　　2、通風性能：AGV頭盔配備了多個通風口，包括前額、頭頂和下巴位置，這些通風口能夠有效地促進空氣流通，保持頭部的干爽和舒適。即使在炎熱的天氣中騎行，也能減少悶熱感。

　　3、重量控制：通過采用先進的制造工藝和材料，AGV頭盔在保證強度的前提下，有效地減輕了頭盔的重量，降低了佩戴者的頸部負擔，使長時間騎行也不會感到過于疲勞。

　　4、舒適性：AGV頭盔的內襯材質柔軟舒適，具有良好的吸汗和透氣性能。而且，內襯的形狀和尺寸可以根據不同的頭型進行調整，以提供更加貼合和舒適的佩戴體驗。此外，可調節(jié)的內襯和束帶也能滿足不同頭圍和臉型的需求。

　　5、外觀設計：AGV頭盔的造型獨特、線條流暢，顏色搭配豐富多樣，能夠滿足不同消費者的審美需求。無論是日常通勤還是賽道馳騁，都能展現(xiàn)出時尚感和運動感。

三、AGV頭盔的選購與保養(yǎng)

　　1、選購：在選購AGV頭盔時，消費者應根據自己的頭圍、騎行需求以及個人喜好來選擇合適的款式和尺寸。同時，也要關注頭盔的安全認證情況，確保選購到的是符合安全標準的產品。

　　2、保養(yǎng)：為了延長AGV頭盔的使用壽命和保持其良好的性能，消費者應定期對頭盔進行清潔和保養(yǎng)。在清潔時，應避免使用腐蝕性強的清潔劑或硬物刮擦頭盔表面，以免損壞頭盔的材質和涂層。此外，還應定期檢查頭盔的固定件和連接件是否松動或損壞，如有異常應及時更換或維修。

四、AGV頭盔的市場表現(xiàn)與口碑

　　AGV作為一個知名的摩托車頭盔品牌，在中國市場上有較高的口碑和市場份額。其產品以高品質、時尚設計和出色的性能著稱，深受消費者喜愛。無論是日常騎行還是參加摩托車賽事，AGV頭盔都能為騎手提供可靠的保護和舒適的體驗。

　　綜上所述，AGV頭盔是一種具有出色性能、時尚外觀和廣泛用途的頭盔產品。在選購和使用時，消費者應關注其安全性能、通風性能、重量控制以及舒適性等方面，以確保自己的騎行安全和舒適。