AGV小车发展前景

AGV小车发展前景介绍 AGV小车系统(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，通常也称为AGV小车.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载功能的运输车。工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动。它的主要特征表现为具有小车编程、停车选择装置、安全保护以及各种移载功能，并能在计算机的监控下，按指令自主驾驶，自动沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点，完成一系列作业任务。其系统技术和产品已经成为柔性生产线、柔性装配线、仓储物流自动化系统的重要设备和技术。目前形势 目前，中国正面临着人口老龄化，劳动力成本上升和产业结构升级的压力，此外一些行业因技术、工作环境等原因也会造成招工难现象。尽管来势趋好，但产业发展乱象频出，2015年中国AGV产业发展现状与未来几年趋势会怎样呢？AGV小车是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自上世纪60年代世界上出现第一台工业AGV以来，AGV小车技术及其产品发展并不是很快，近几年工业4.0概念如火如荼，2010年后AGV小车产品呈现出快速“伪增长”，虽然AGV产品可以成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具，但在现阶段并未出现爆发式增长，同时大量热钱涌入，国家和地方政策等因素多数企业仅仅出于带着“搭便车”的心态进入AGV产业，在AGV产品及应用技术上并没有太多核心技术积累和创新，仍停留在上世纪日本淘汰的技术体系。由于AGV小车产品应用范围很广，单机技术附加值并不高，但作为先进制造业的支撑技术和信息化设备之一，对未来生产和社会发展起着重要的作用。I-SO系列优势 相比传统AGV产品，米克力美科技I-SO系列智能AGV的出现在工业制造应用中突显出优势，深有体会的某工厂使用后做出详细评估：“首先在成本，虽然一台智能AGV需要五到九万元，但可实现1.8年回本，从长远角度来看效益更高；品质方面，智能AGV作业精准度更高；时效方面，以无人测试车间为例，人工传统送料测试方式一小时只能完成25台，使用I-SO智能AGV无人测试后小时可以完成60台，同时处理两条生产线产能，减少13个员工，彻底实现“0”人工。目前，米克力美科技聚焦差异化和精细化的产品定位，将打造电子制造、汽车制造、塑胶机械行业，以及食品加工和民爆类专用AGV产品和软件平台系统，以满足各类行业整体解决方案需求，米克力美科技正引领工业AGV小车走向智能时代。典型部件 1)车体：由车架和相应的机械装置所组成，是AGV的基础部分，是其他总成部件的安装基础。2)蓄电和充电装置：AGV常采用24V和48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应保持连续工作8小时以上的需要。3)驱动装置：由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成，是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计算机或人工控制齐发出，运行速度、方向、制动的调节分别由计算机控制。为了安全，在断电时制动装置能靠机械实现制动。4)导向装置：接受导引系统的方向信息，通过转向装置来实现转向动作。5)车上控制器：接受控制中心的指令并执行相应的指令，同时将本身的状态（如位置、速度等）及时反馈给控制中心。6)通信装置：实现AGV与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。7)安全保护装置：包括对AGV本身的保护、对人或其他设备的保护等方面。8)移载装置：与所搬运货物直接接触，实现货物转载的装置。9) 信息传输与处理装置：对AGV进行监控，监控AGV所处的地面状态，并与地面控制站实时进行信息传递。国内外对比 1、日本模式的特点是：AGV制造厂商以开发和批量生产优质AGV产品为目标，由社会上的工程方案公司来设计各行业应用所需要的AGV成套系统。这种模式在国内也是比较通行的做法，但是由于各企业依据客单价或用户预算使用的工业产品标准千差万别，其技术水平也参差不齐，所以最终AGV整体方案可靠性和可行性完全“不靠谱”！简易型AGV技术或只能称其为AGC（AutomatedGuidedCart），该技术追求的是简单实用，极力让用户在最短的时间内收回投资成本，这类AGV在日本和台湾企业应用十分广泛，从数量上看，日本生产的大多数AGV属于此类产品（AGC）。该类产品完全结合简单的生产应用场合（单一的路径，固定的流程），AGC只是用来进行搬运，并不刻意强调AGC的自动装卸功能，在导引方面，多数只采用简易的磁带导引方式。由于日本的基础工业发达，AGC生产企业能够为其配置上几乎简单得不能再简单的功能器件，使AGC的成本几乎降到了极限。这种AGC在日本80年代就得到了广泛应用，2002到2003年达到应用的顶峰。由于该产品技术门槛较低，目前国内已有多家企业可生产此类产品。 2、欧美模式特点是：一揽子工程，AGV生产厂商和用户所需要的系统针对性设计制造，技术资源全部由AGV制造厂商自己完成。这种模式虽然好，但是术业有专攻，一方面AGV系统集成整体成本十分昂贵，另一方面开发周期很长，所以历来以”低价中标“的国内市场明显不适用。全自动AGV技术，这类技术追求AGV的自动化，几乎完全不需要人工的干预，路径规划和生产流程复杂多变，能够运用在几乎所有的搬运场合。美国模式的特点是基本上不生产普通的AGV产品，项目需要的AGV产品通常由工程方案公司采购，再进行二次开发设计、制造配套的外围设备，完成交钥匙工程。这种模式理论上讲是非常好的模式，但是在中国 ”天下技术一大抄“，集成商往往希望自己的企业产品线”高大全“，同时也不愿意承担前期开发风险所带来的成本，所以各个协力企业各自为政各自技术封闭也不愿意投入过多的售前开发成本，最终无法实现数据信息互联互通，因此此模式短期内中国很难行得通。（最起码，诚信与知识产权得不到有效保护的情况下，短时间内无法实现）这些AGV功能完善，技术先进；同时为了能够采用模块化设计，降低设计成本，提高批量生产的标准，欧美的AGV放弃了对外观造型的追求，采用大部件组装的形式进行生产；系列产品的覆盖面广：各种驱动模式，各种导引方式，各种移载机构应有尽有，系列产品的载重量可从50kg到60000kg（60吨）。尽管如此，由于技术和功能的限制，此类AGV的销售价格仍然居高不下。此类产品在国内有为数不多的企业可以生产，技术水平与国际水平相当。现代AGV特点 现代AGV技术的最显著特征是具有智能化。车载计算机的硬软件技术日益强大，使AGV具有从网络、无线或红外线信号接受装置接收调度中心或客户指令，自动导引，自动行驶，优化路线，自动作业，运行管理，车辆调度，安全避碰，自动充电，自动诊断等功能，实现了AGV的智能化、信息化、数字化、网络化、柔性化、敏捷化、节能化、绿色化。现代AGV是24小时不知疲倦的聪明车辆（仅在任务间隙时随机进行短时充电），能主动、自序、有节拍按最安全、快捷的路线执行作业。 AGV本身就是一种移动机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、机械工程、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工只能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。 AGV的机器人化一直是AGV研究的热点技术。实际上，在机器人发展的整个过程中，其相关技术都先后在AGV中得到了应用。如智能移动机器人技术涉及到的机器人导航与定位，路径规划、运动控制等，均在AGV中得到了体现。使得现代AGV无论是专项技术还是综合性能，均得到了普遍提高，并仍将继续提高。由于AGV的机器人化， 现代AGV已不仅仅是一种沿固定路径行驶的搬运工具，几乎可以适合于各种固定的或不固定的运输场所。 目前，AGV在我国烟草、印钞、汽车、新闻纸等行业已有大规模应用，呈日益上升的势头，并出现了一些新的技术和行业应用趋势。目前的案例是AGV在室内的应用较多。但随着需求的发展，户外或半户外AGV技术将逐步完善和进入应用阶段。户外AGV技术一直是应用的难点，主要受制于相对恶劣的自然条件，如：温度、湿度、阳光、雾、雨、雪等天气。作为世界领先的AGV技术提供商，DANAHERMOTION公司每年投入巨额的研发费用到产品升级上，户外技术正是方向之一，如防雨的激光导航装置，交流驱动器，特殊经验的系统设计等，欧洲合作伙伴户外技术的测试工作也取得相对理想的实效。国内AGV应用需求正突破传统行业，医药、港口等行业的需求日益扩大。目前我国港口集装箱采用的码头运输方式为起重机将集装箱卸载到人工驾驶的运载工具上，再运输到储存地点。导航技术 电磁引导：电磁导引是较为传统的导引方式之一，目前仍被许多系统采用，它是在AGV的行驶路径上埋设金属线，并在金属线加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现AGV的导引。其主要优点是引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单而可靠，便于控制和通讯，对声光无干扰，制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性大。 磁带引导：与电磁导引相近，用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁感应信号实现导引，其灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设简单易行，但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰，磁带易受机械损伤，因此导引的可靠性受外界影响较大。 光学引导：在AGV的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过对摄像机采入的色带图象信号进行简单处理而实现导引，其灵活性比较好，地面路线设置简单易行，但对色带的污染和机械磨损十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，精度较低。 激光引导：激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV通过激光扫描器发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和航向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。此项技术最大的优点是AGV定位精确、地面无需其他定位设施、行驶路径可灵活多变、能够适合多种现场环境，它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式；缺点是制造成本高，对环境要求较相对苛刻（外界光线，地面要求，能见度要求等），不适合室外（尤其是易受雨、雪、雾的影响）。发展趋势 1 ，AGV的技术水平将日益提高 现代AGV技术的最显著特征是具有智能化。车载计算机的硬软件技术日益强大，使AGV具有从网络、无线或红外线信号接受装置接收调度中心或客户指令，自动导引，自动行驶，优化路线，自动作业，运行管理，车辆调度，安全避碰，自动充电，自动诊断等功能，实现了AGV的智能化、信息化、数字化、网络化、柔性化、敏捷化、节能化、绿色化。现代AGV是24小时不知疲倦的聪明车辆（仅在任务间隙时随机进行短时充电），能主动、自序、有节拍按最安全、快捷的路线执行作业。 2， AGV的动力性能将更趋强劲 AGV设计的难点之一是其动力源装置的设计。动力源的功率大小直接影响AGV的功用，而动力源的体积大小直接影响整车的体积及外观造型。 传统的AGV采用铅酸电池，能量密度小，体积大。随着电池技术的发展，今年来电池逐步由高能酸性电池发展到开始采用高能碱性电池，以提高环保性能，大幅提高充放电比，目前由充电时间/放电时间比为1：1提高到现在的1：12，大幅缩短了AGV的待机充电的时间。 动力电池性能及充放电技术的进步，使得现代AGV的动力性能普遍提高，运载能力与行驶特性进一步优化。 3 ，AGV的综合技术将逐步机器人化 AGV本身就是一种移动机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、机械工程、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工只能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。 AGV的机器人化一直是AGV研究的热点技术。实际上，在机器人发展的整个过程中，其相关技术都先后在AGV中得到了应用。如智能移动机器人技术涉及到的机器人导航与定位，路径规划、运动控制等，均在AGV中得到了体现。使得现代AGV无论是专项技术还是综合性能，均得到了普遍提高，并仍将继续提高。 由于AGV的机器人化，现代AGV已不仅仅是一种沿固定路径行驶的搬运工具，几乎可以适合于各种固定的或不固定的运输场所。 4 ，AGV的应用将日益普遍 由于现代化生产观念日益受到重视，对生产线运行、物流系统的柔性要求越来越高。在产品换型、多种产品混合生产线运行、调整产量、重新组合生产线等方面，AGV必将得到迅速发展和普及应用，这不仅是现代化工业迅速发展的需要，更主要是由AGV本身所独具的优越性决定的。 5 ，AGV在中国应用的新趋势 AGV全称自动导引小车(Automatic Guided Vehicle)，它实现的主要功能是在计算机和无线局域网络的控制下，经磁、激光等导向装置引导并沿程序设定路径运行完成作业的无人驾驶自动小车，电池驱动(交、直流)，本质上它为现代制造业物流提供了一种高度柔性化和自动化的运输方式。 目前，AGV在我国烟草、印钞、汽车、新闻纸等行业已有大规模应用，呈日益上升的势头，并出现了一些新的技术和行业应用趋势。 目前的案例是AGV在室内的应用较多。但随着需求的发展，户外或半户外AGV技术将逐步完善和进入应用阶段。户外AGV技术一直是应用的难点，主要受制于相对恶劣的自然条件，如：温度、湿度、阳光、雾、雨、雪等天气。作为世界领先的AGV技术提供商，DANAHER MOTION公司每年投入巨额的研发费用到产品升级上，户外技术正是方向之一，如防雨的激光导航装置，交流驱动器，特殊经验的系统设计等，欧洲合作伙伴户外技术的测试工作也取得相对理想的实效。 国内AGV应用需求正突破传统行业，医药、港口等行业的需求日益扩大。目前我国港口集装箱采用的码头运输方式为起重机将集装箱卸载到人工驾驶的运载工具上，再运输到储存地点。服务机器人-替代人类？ 随着智能化时代的到来，智能家居、智能穿戴等产品火热，人们的生活变得更加智能、安全、便捷。而服务机器人的出现，让我们的生活方式正在悄然发生变化，将会成为市场新的热点。深