KIVA物流机器人使用说明书

AGV使用说明书 2017 年 3 月 AGV 使用说明书 2 目目 录录 1 AGV 系统构成系统构成 04 2 了解了解 AGV 系统系统 04 2 1 AGV 系统工作过程 04 2 2 控制台 05 2 2 1 工控机 05 2 3 AGV 06 2 3 1 总体外观 06 2 3 2 机械部分 06 2 3 3 电气部分 10 2 4 自动充电机 15 2 5 通讯设备 17 2 5 1 AP 电台 17 2 5 2 车载电台 17 3 AGV 的安全保障机构的安全保障机构 19 3 1 急停按钮 19 3 2 安全激光传感器 20 4 AGV 功能使用说明功能使用说明 20 4 1 显示模块 20 4 2 语音提示 22 4 3 监控显示界面 22 4 3 1 编辑地图 23 4 3 2 AGV 管理 23 4 3 3 任务 24 4 3 4 状态 24 4 3 5 AGV 搬运货架的显示流程 24 5 AGV 异常诊断及异常诊断及其其处理处理 25 5 1 急停异常 25 AGV 使用说明书 3 5 1 1 说明 25 5 1 2 AGV 发生原因 25 5 1 3 AGV 处理方式 25 5 2 防撞机构异常 26 5 2 1 说明 26 5 2 2 AGV 发生原因 26 5 2 3 AGV 处理方式 26 5 3 障碍物异常 26 5 3 1 说明 26 5 3 2 AGV 处理方式 26 5 4 脱轨异常 26 5 4 1 说明 26 5 4 2 AGV 处理方式 26 5 5 电池电量过低关机异常 27 5 5 1 说明 27 5 5 2 AGV 发生原因 27 5 5 3 AGV 处理方式 27 6 AGV 系统的维护和保养系统的维护和保养 27 6 1 注意事项 27 6 2 AGV 驱动单元保养 28 6 3 1 电机保养 28 6 3 2 电机螺栓保养 28 6 3 3 驱动轮保养 28 6 3 AGV 每日检查要点 28 6 4 AGV 每周检查要点 29 6 5 AGV 每月检查要点 30 1 AGV 系统构成系统构成 AGV 使用说明书 4 AGV 是以某种导航方式 按指定路线自动运行 在一定范围内执行运输和 装配任务的车辆 多台 AGV 与控制台 充电机等相关设备共同组成 AGV 系统 如图 1 1 所示 图图 1 1 AGV 系统构成图系统构成图 控制台 是 AGV 系统的管理中心 负责对 AGV 进行调度和监控 AGV 自动引导车 充电机 为 AGV 补充电能 通讯设备 包括车载电台与 AP 电台 为系统提供 WLAN 通讯方式 地面导航设备 引导 AGV 按照规划好的路线运行 2 了解了解 AGV 系统系统 本章主要介绍 AGV 系统的工作过程及构成 AGV 系统各个组成部分的结构 外观及功能 使操作者初步了解 AGV 系统的结构及工作原理 2 1 AGV 系统工作过程系统工作过程 AGV 使用说明书 5 系统中的每一辆 AGV 及控制台内都安装有与导航路径相符的地图文件 工 作人员 或其他自动化设备 在指定工位将待装配的工件及托盘放置在物料架 上 按下放行按钮 或放行条件满足后 控制台会调度该 AGV 向前运行并停在 物料架底部 将物料架顶升至脱离地面 然后按照系统规划的行驶路径运送至 人工 或系统 指定位置 放下满载物料架 继续响应另一个人工 或系统 的呼叫指令 2 2 控制台控制台 包括工控机 显示器 鼠标及键盘等设备 AGV 控制台外观结构如 2 1 所示 图图 2 1 控制台控制台 2 2 1 工控机工控机 AGV 系统控制台采用工业控制计算机作为核心处理器 工控机安装有 Windows 操作系统和相应的控制台软件 是 AGV 的管理调度中心 它通过 AP 电台与上位机及 AGV 进行数据通讯 将上位机下达的任务下发给各个 AGV 同 时通过相应的控制台软件可以实时监测各个 AGV 在线运行的状态 2 3AGV AGV 使用说明书 6 AGV 总体外观结构如图 2 2 所示 由机械部分和电气部分构成 机械部分 主要包括车体总成 车轮 举升装置 电气部分包括控制器 电池 伺服驱动 器 充电连接器 传感器 遥控器等 2 3 1 总体外观总体外观 图图 2 2 总体外观总体外观 2 3 2 机械部分机械部分 车体总成 车体总成 AGV 的车体框架采用钢管及钢板焊接 车体主要分为电池区域 驱动轮区域 举升旋转实现区域及电器布置区域 如图 2 3 所示 并且除 了在驱动机构处采用减震悬挂系统外 其四个万向轮均采用减震万向轮 有助于全部轮子接触地面 避免对货架造成过大的振动 AGV 使用说明书 7 图图 2 3 车体总成车体总成 车轮 车轮 AGV 的车轮包括两个驱动轮和四个随动轮 驱动轮结构如图 2 所示 包括驱动电机 驱动轮 悬挂减震机构 减速器及减震弹簧 驱动轮采用 实心聚氨酯材料 承担车体的主要重量并驱动车体的运行 随动万向轮结 构如图 2 所示 采用双实心聚氨酯材料且自带减震功能 用于支撑车体并 起平 衡作用 能够 360 度灵活转动 AGV 使用说明书 8 图图 2 4 驱动轮机构驱动轮机构 图图 2 5 随动万向轮结构随动万向轮结构 举升举升装置装置 举升装置如图 2 所示 主要包括齿轮传动机构 丝杆传动机构 辅助内外导向机构及升降限位结构 齿轮传动机构包括有旋转控制电机传 动链与升降控制电机传动链 丝杆传动机构包括执行内丝杆与执行外丝杆 AGV 使用说明书 9 辅助内外导向机构包括内导套及外导套 升降限位结构与行程升降开关组 合形成上下限位 图图 2 6 举升装置举升装置 举升旋转机构 举升旋转机构 举升及旋转电机通过各自的齿轮传动系控制丝杆传动 其 中举升导向机构的内导套固定于举升大齿轮上 而举升大齿轮与旋转大齿 轮各自不相关 分别受控于举升控制电机及旋转控制电机 如图 2 7 所示 当执行内丝杆执行升降且不旋转命令时 旋转电机输出为 0 举升电机 输出正负控制升降 当执行内丝杆执行平高旋转时 需要举升电机与旋转电机进行配合 两 者皆不为 0 旋转方向视配合方式而定 行程则受限于机构行程开关与举升导向机构的设定 如图 2 8 所示 其中执行内丝杆的旋转角度一方面由电机进行计算 另一方面由上定位 传感器进行读取 两者综合得出 车体相对地面的世界坐标系 则由下定位传感器进行读取 综合里程计 得出最终方位 AGV 使用说明书 10 图图 2 7 举升旋转机构举升旋转机构 图图 2 8 行程限位开关行程限位开关 2 3 3 电气电气部分部分 AGV 的电气构成主要有电源 车载充电连接器 控制器 伺服驱动器 遥控器等 如 Error Reference source not found 所示 AGV 使用说明书 11 图图 2 9 电气系统结构简图电气系统结构简图 电源 电源 AGV 采用 48V 锂电池电池组 见图 2 10 所示 供电 并通过 DC DC 开关电源把 48V 电源转换为适合控制器 传感器等器件使用的 24V 图图 2 10 电池组电池组 车载充电连接器 车载充电连接器 用于 AGV 的在线充电 如 Error Reference source not found a 所示 车载充电连接器的两个活动触点上端通过电缆与电池充 电接线柱相连 并且活动触点内部安装有弹簧确保充电时能够与地面充电 连接器的触点紧密接触 地面充电连接器固定在地面 两个触点通过充电 AGV 使用说明书 12 桩与充电机的输出端相连 当 AGV 运行到充电站时 车载充电连接器自动 与充电桩对接 一旦车载充电连接器与地面充电连接器对接后 严禁对 AGV 进行旋转或侧移操作 否则会造成车载充电连接器损坏 图 2 10 a 车载充电连接器 图 2 10 b 地面充电连接器 控制器 控制器 AGV 的控制器 见图 2 11 包括主控制器 T320 main board 和运 动控制器 T320 control board T320 main board 对 AGV 各个器件数据进行 综合分析和处理 是 AGV 的控制核心 板上资源有两个网口 一个音频功 放口 一个串口 两个 CAN 接口 两个 USB 接口 T320 control board 运 动控制板 预留 4 路隔离电机驱动器控制接口 16 路隔离输入检测口 8 路隔离输出 4 路继电器等资源 可满足多种传感器及外设信号的输入输出 需要 T320 control board 和 T320 control board 通过 CAN 总线通讯 高效 准确的控制 AGV 运行 AGV 使用说明书 13 图图 2 11 控制器控制器 遥控器 遥控器 遥控器完成手动操作状态下的 AGV 行走控制 遥控器上功能按键 的布局设置如图 2 所示 遥控器上的功能键如表 2 1 所示 方向键功能如 表 2 2 所示 图图 2 12 手控盒手控盒 表 2 1 手控盒功能键 AGV 使用说明书 14 按键名称功能 托盘举升 当 AGV 行驶至目的地后 按下此功能键 托盘进 行举升 直至顶起物料架脱离地面 托盘下降 当 AGV 放下物料架时 按下此功能键 托盘进行 下降 直至将物料架置于地面 托盘左转按下此功能键 托盘执行左转命令 托盘右转按下此功能键 托盘执行右转命令 0 屏蔽 开启激光 防撞 按下此功能键一次 执行屏蔽激光防撞命令 再次 按下 执行开启激光防撞命令 Enter 打开 关闭充电 开关 按下此功能键一次 执行打开充电开关命令 可进 行充电 再次按下 执行关闭充电开关命令 表示 已充好电 表 2 2 手控盒方向键 按键名称功能 8前进方向键在运动方式状态时 按住此键 AGV 前移 2后退方向键在运动方式状态时 按住此键 AGV 后退 7左转方向键按住此键 AGV 向左转 9右转方向键按住此键 AGV 向右转 2 4 自动充电机自动充电机 AGV 使用说明书 15 AGV 系统运行时自动充电机通过地面充电连接器自动为 AGV 充电 如图 2 所示 充电机面板安装有 LED 显示仪表 指示灯 显示信息切换键 面板各指示灯及含义如图 2 及表 2 3 所示 图图 2 12 自动充电机自动充电机 图图 2 13 自动充电机自动充电机显示面板显示面板 AGV 使用说明书 16 表 2 3 充电机指示灯 按键 指 示灯 名称含义 信息键可利用它查看充电信息 包含电流 电压 容量 时间 信息查询 故障等信息 电流此指示灯亮 表示当前数字显示器 显示的是电流信息 电压此指示灯亮 表示当前数字显示器 显示的是电压信息 容量此指示灯亮 表示当前数字显示器 显示的是电池容量信 息 时间此指示灯亮 表示当前数字显示器 显示的是时间信息 信息查 询 此指示灯亮 表示当前数字显示器 显示的是信息查询 故障此指示灯亮 表示当前数字显示器 显示的是故障信息 充电开 关开启 此指示灯亮 表示已开启充电开关 充电进 度 此指示灯亮 表示已充电 80 电量充 满 此指示灯亮 表示已充电 100 均充此指示灯亮 表示处于均衡充电状态 初充此指示灯亮 表示处于初始充电状态 2 5 通讯通讯设备设备 2 5 1 AP 电台电台 AGV 使用说明书 17 用于控制台计算机与 AGV 的 WLAN 网络通讯 采用标准 RJ45 接口与控 制台计算机相连 设置为 WLAN 网络通讯的主台 2 5 2 车载电台车载电台 车载电台用于 AGV 与控制台的 WLAN 网络通讯 采用标准 RJ45 接口与 车体主控制器相连 设置为 WLAN 网络通讯的从台 车载电台的设置如 下 连通连通 kiva 内部内部 使用网线连接 kiva 车和上位机 可在命令提示符窗口使用 ping 200 3 1 8 测试是否连通 读取读取 kiva 内部内部 wifi 配置配置 1 在 lzkiva 底层 wifi 配置 文件夹里的 ftpget dat 用文档编辑模式打开 并将里面的 用户名 改名为本地用户名 红色部分为修改部分 get main lua C Users 用户名 Desktop main lua get wifi lua C Users 用户名 Desktop wifi lua 2 执行文件夹中的 main bat 执行过程会弹出命令行窗口 执行完毕自 动关闭 3 读取的文件会保存到桌面 确认在桌面生成 main lua 和 wifi lua 文件后 修改文件夹中的 main dat 将 ftpget bat 改为 ftpput bat 红字为修改 前部分 绿字为修改后部分 ftp n s ftpget bat ftp n s ftpput bat wifi 配置配置 1 将桌面上的 wifi lua 文件用文档编辑模式打开 2 更改 wifi 名称 密码和 ip 红字为修改部分 绿字为说明部分 AGV 使用说明书 18 配置 wifi 模式 station 模式 sucess setwifi at netmode 2 r print sucess lzfactory 所连接 wifi 的名称 wpa2 aes 加密模式 lzrobotics wifi 密码 sucess setwifi at wifi conf lzfactory wpa2 aes lzrobotics r print sucess sucess setwifi at dhcpc 0 r print sucess 172 16 0 35 静态 ip 配置 172 16 0 1 默认网关 sucess setwifi at net ip 172 16 0 35 255 255 255 0 172 16 0 1 r print sucess 172 16 0 35 与上行 ip 相同 sucess setwifi at remoteip 172 16 0 35 r 3 将桌面上的 main lua 文件用文档编辑模式打开 并将 dolua wifi lua 前面 的 删除 上传上传 wifi 配置配置 1 上述所有文件修改完毕后 确认保存成功 并且网线连接 kiva 车畅通 2 用文档编辑模式打开文件夹中 ftpput bat 文件 将用户名改为本地用户名 put C Users 用户名 Desktop main lua main lua put C Users 用户名 Desktop wifi lua wifi lua 3 确认桌面上的 main lua 和 wifi lua 文件存在并修改完毕后 执行文件夹中 的 main bat 执行过程会弹出命令行窗口 执行完毕自动关闭 4 执行完毕后 重启 kiva 车 等待 3 5min 此时可查看验证 wifi 是否配置 AGV 使用说明书 19 成功 5 配置成功后继续用网线连接 kiva 车 修改桌面上的 main lua 文件 在 dolua wifi lua 前添加 dolua wifi lua 6 再次执行文件夹中的 main bat 上传 完成 3 AGV 的安全保障机构的安全保障机构 3 1 急停按钮急停按钮 急停按钮如图 3 1 所示 不同型号 AGV 该按钮可能不同 以实物为准 安装在车体上方 用于 AGV 的紧急停车 该按钮为红色蘑菇头自锁按钮 按下 时立即切断 AGV 所有驱动电机的电源并自动锁住 向上拔起或按指示放方向旋 转即可弹起解锁 具体操作以实物为准 无论 AGV 运行在哪种模式下 如果 发生紧急情况操作人员都可以按下该按钮使 AGV 紧急停车 急停按钮一旦被按 下 车轮电机电源及车轮抱闸被立即关闭 AGV 迅速停止运动 同时举升电机 电源及抱闸被关闭 此时 AGV 遥控器将不起作用 急停后需将急停按钮解锁 AGV 才能继续执行未完成的任务 图图 3 1 急停按钮急停按钮 小小 心心 AGV 使用说明书 20 由于存在惯性 紧急停车意味着在由于存在惯性 紧急停车意味着在 AGV 的驱动轴上施加了猛烈的力 会对的驱动轴上施加了猛烈的力 会对 AGV 的机械结构造成不良影响 除非出现紧急情况 否则不要在的机械结构造成不良影响 除非出现紧急情况 否则不要在 AGV 运行过程运行过程 中按下急停按钮 中按下急停按钮 3 2 安全激光传感器安全激光传感器 AGV 的前部安装有安全激光传感器 用于 AGV 自动运行模式下的感应式停 车 当传感器检测到安全距离范围内有障碍物 AGV 便会立即减速停车 并发 出警报声 该方式停车后 将障碍物移开 AGV 会自动恢复执行未完成的任务 若障碍物无法移开 可使 AGV 进入手动模式下 使用遥控器将 AGV 开离发生碰 撞地点 4 AGV 功能使用说明功能使用说明 4 1 显示模块显示模块 显示模块使用嵌入式 Android 操作系统 主要用于显示 AGV 运行的实时数 据 方便维护人员检查定位问题 界面如图 4 1 所示 图图 4 2 车载显示界面车载显示界面 AGV 使用说明书 21 上图显示的是网络未连接的状态 当网络连接上 从底层获取 AGV 各部分 的运行数据并显示出来 显示的各部分信息如下 4 2 语音提示语音提示 AGV 在运行过程中 会不间断的发出语音提示 其提示内容说明如下 名称说明 速度显示 AGV 的前进速度和车子的转向角度 电量显示电池剩余电量 陀螺角度AGV 车中陀螺仪的角度 急停按钮显示急停按钮的状态 未按钮 按下 充电口显示自动充电接口是否已经接上 未接上 接上 当前坐标AGV 运行的当前坐标 x y 和 w 角度 绝对坐标AGV 扫描到的行驶二维码的坐标 x y 和 w 角度 货架二维码信息AGV 扫描到的货架上的二维码信息 行驶二维码信息AGV 扫描地面二维码的信息 上限位AGV 顶升上升的最高限制位 触发 释放 下限位AGV 顶升下降的正常限制位 触发 释放 下下限位AGV 顶升下降的最低限制位 触发 释放 语音提示内容说明 已启动启动 AGV 开始运行 急停急停按钮按下 AGV 停止运动 障碍区防撞激光扫描到障碍物 AGV 停止运动 减速区防撞激光扫描到疑似障碍物 AGV 减速运动 上限位抬举托盘上升到最高位 只播报一次 下限位抬举托盘下降到最低位 只播报一次 屏蔽激光防撞激光防撞系统关闭 通常在 AGV 自转时关闭 只播报一次 AGV 使用说明书 22 4 3 监控显示界面介绍监控显示界面介绍 AGV 调度系统用于监控 AGV 的运行 实现 AGV 对货架的智能搬运及调度 监控界面见图 4 2 主窗口左上角的按钮可在 AGV 运行 状态和 急停所有 AGV 状态进行相互 切换 图图 4 2 监控显示界面监控显示界面 4 3 1 编辑地图编辑地图 开启激光防撞激光防撞系统开启 只播报一次 充电开关开启开启后进入充电状态 只播报一次 充电开关关闭充电完毕 只播报一次 当前电压过低 请及时充电 电压低于 50V 需及时充电 AGV 使用说明书 23 点击 编辑地图 可以对界面地图进行编辑 右键节点弹出类型菜单 用 户可自行选择当前节点类型 节点类型有 空 货架 挑选位 编辑好地图 后记得保存地图 否则得重新编辑 4 3 2 AGV 管理管理 点击 AGV 管理 会弹出一个用户交互界面 界面显示 AGV 的编号 状态 和当前 AGV 要搬运的货架如图 4 3 所示 其中 急停 与 取消急停 按钮可 相互切换 点击 货架存放 会弹出一个用户输入窗口 取消任务 后需将 AGV 搬运的货架存放一个自定义的位置 图图 4 3 AGV 管理界面管理界面 4 3 3 任务任务 点击任务按钮 主窗口下方会显示正在进行和等待执行的任务信息 点击取 消任务按钮可以取消任务 4 3 4 状态状态 AGV 使用说明书 24 点击 状态 主窗口下方会显示每个 AGV 的编号 电压 状态信息 当 AGV 电量不足时相应的状态框会变成嫩绿色 4 3 5 AGV 搬运货架的显示流程搬运货架的显示流程 首先 AGV 到达目标货架点 搬运起货架后 目标货架点一直闪烁 AGV 由 空载转化为负载状态 然后 AGV 把货架搬运到挑选位 AGV 由搬运空货架转化 为 AGV 搬运物料货架或者 AGV 由搬运物料货架转化为 AGV 搬运空货架 最后 AGV 把货架搬运到目标货架点 即原点 目标货架点停止闪烁 当 AGV 从任务货架节点开始搬运直到任务完成 即 AGV 把货架从挑选位搬运 回原点 此过程任务货架点会一直闪烁 显示界面标识说明如下 5 AGV 异常诊断及其处理异常诊断及其处理 AGV 在发生异常时 AGV 会进行相应的语音提示 可根据语音提示内容进 行相应的处理 标识说明 物料货架 有装物料 空货架 未装物料 表示 AGV 车体本身 挑选位 搬运物料的 AGV 状态 搬运空货架的 AGV 状态 AGV 使用说明书 25 5 1 急停异常急停异常 5 1 1 说明说明 紧急停止异常 AGV 处于紧急停止状态 AGV 会进行语音提示 急停 5 1 2 发生原因发生原因 人工把 紧急停止 按钮按下 或者按钮接线脱落或者接触不良 5 1 3 处理方式处理方式 解除危险后 将 紧急停止 按钮按照顺时针方向旋转 即可 AGV 将继 续完成未完成的任务 5 2 防撞机构异常防撞机构异常 5 2 1 说明说明 防撞机构异常 AGV 立即停止 AGV 语音提示 障碍区 5 2 2 发生原因发生原因 AGV 车体碰到前方障碍物 5 2 3 处理方式处理方式 移开前方障碍物 即可 AGV 将继续完成未完成的任务 5 3 障碍物异常障碍物异常 5 3 1 说明说明 前方有障碍物 AGV 减速停止 AGV 语音提示 障碍区 5 3 2 处理方式处理方式 AGV 检测到 AGV 时 不须人为解除 当 AGV 远离障碍区域时 便会自 行恢复运行状态 物体反光对 AGV 检测光电的影响 首先查看 AGV 障碍物检测光电哪个 在工作 寻找反光物体 遮蔽反光体或移开反光物 AGV 恢复正常运 行状态 AGV 使用说明书 26 其他物体对 AGV 的影响 请将其他物体移开 5 4 脱轨异常脱轨异常 5 4 1 说明说明 AGV 的视觉传感器无法扫描到地上的二维码 5 4 2 处理方式处理方式 将遥控器插入 AGV 预留接口上 启动手动模式 将 AGV 移动 直至 发出 嘀嘀 的声音 即表示 AGV 视觉传感器已扫描到下方二维码 再将遥控器插 头拔下 AGV 将继续运行 5 5 电池电量过低关机异常电池电量过低关机异常 5 5 1 说明 说明 AGV 电池电量过低关机异常 AGV 立即停止并自动关机 5 5 2 发生原因 发生原因 AGV 的电压过低 电量不足以支持 AGV 的运行 5 5 3 处理方式 处理方式 保持 AGV 有完成一个任务和到达充电位置的电压 在 AGV 电量低于某个值 时让 AGV 去充电 6 AGV 维护及保养维护及保养 6 1 注意事项注意事项 请于开机前先检视机械各部是否有异常之情形发生 或是有人员或物 品阻碍机械本身之运转 如果有请加以清除或排除 请于每日生产前 预先检视各部之检测器是否正常 本系统使用之动力电源为 DC24V 由锂电池供给 使用前请检查电压规格 以 免发生危险 AGV 使用说明书 27 AGV 是由驱动机构 控制部分 防撞击机构 车体组成 控制方面系由各 种传感器所传送之信号再经控制器来判读 故在运转之中 请勿在任 意去碰触传感器以免造成危险 AGV 运转中严禁任何人员进入本机器动作范围内 且请勿任意将手触碰 机器运转部份 以免发生危险 非经训练之专业人员 请勿随意进行维修 如需维修请找经过训练之 专门人员 维修时请注意安全 机械运转中请随时注意是否有异常之声响发生 如果有请加以处理 以避免机械受到损坏 如果运转中发生异常 请依照本手册第五节所 载之排除方法加以排除 切勿在未停机及未关掉电源即排除异常 在长期不使用设备时 请将电源关闭 电源打开的时候 控制器数据 会做初始化处理 所以在作业位置上电运行时 请确保已作业完成 6 2 AGV 驱动单元保养