AGV小车总结资料讲解

1、AGV 小 车 总 结精品文档4.1、自动导引小车（AGV）（闫敏良）4.1.1、AGV的工作原理4.1.2、AGV的导引方式4.1.3、AGV的定位方法4.1.4、常规技术参数、设备厂家、价格（2013年增加两项，分别是使用举例和选用指南。其中使用举例以代表性例子为 主，介绍选用此种工具的理由，现场的实际数据：运输的物料类型、数量、重 量、运送频次、运送距离、运送路线、车间布局等；选用指南，分别给出常用 的小车类型和参数，并给出宜采用的场合。4.1自动导引小车（AGV）自动导引小车（Automated Guided Vehicle，简称AGV）是一种以电池为动 力，装有非接触式导向装置的无人

2、驾驶自动运输车。其主要功能是：在计算机 控制下，通过复杂的路径将物料按一定的停位精度输送到指定的位置上。从20世纪50年代中期，Barret公司设计出无人驾驶卡车，也就是 AGV的 最早雏形。到70年代，AGV作为生产组成部分进入了生产系统，AGV广泛应用于汽车制造、机械、电子、钢铁、化工、医药、印刷、仓储、运输业和商业 上。近年来，自动化技术呈现加速发展的趋势，国内自动化立体仓库和自动化 柔性装配线进入发展与普及阶段。其中，在自动仓库与生产车间之间，各工位 之间，各段输送线之间，AGV起了无可替代的重要作用，与传统的传送辊道或 传送带相比，AGV输送路线具有施工简单、路径灵活，不占用空间、较

3、好的移 动性、柔性等优点。4.1.1 AGV的工作原理AGV小车以可充电蓄电池为动力来源，装备电磁感应传感器，沿固定的、 铺设在地板上的电流轨道进行移动，通过上位组态软件、PLC和铺设在地面的地标信息，实施启动、停止、拐弯等动作。4.1.2 AGV的组成AGV由以下各部分组成：车体、蓄电池、车上充电装置、控制系统、驱动装 置、转向装置、精确定位装置、移载机构、通信单元和导引系统。1 车体。由车架和相应的机械电气结构如减速箱、电机、车轮等组成。 车架常采用焊接钢结构，要求有足够的刚性。2 蓄电池与充电装置。 常采用24V或48V直流工业蓄电池为动力。3驱动装置。驱动装置是一个伺服驱动的变速控制系

4、统，可驱动AGV运行并具有速度控制和制动能力。它由车轮、减速器、制动器、电机及速度控制器 等部分组成，并由计算机或人工进行控制。速度调节可采用脉宽调速或变频调 速等方法。直线行走速度可达1m/s,转弯时为0.20.5m/s，接近停位点时为 0.1m/s。4转向装置。AGV常设计成三种运动方式：只能向前；能向前与向后；能 纵向、横向、斜向及回转全方位运动。转向装置的结构也有三种：（1）铰轴转向式三轮车型。 车体的前部为一个铰轴转向车轮，同时也是驱 动轮。转向和驱动分别由两个不同的电动机带动，车体后部为两个自由轮，由 前轮控制转向实现单方向向前行驶。其结构简单、成本低，但定位精度较低（见图 XXX

5、）。-E3- 匚口-£3-图XXX铰轴转向式三轮车型(2) 差速转向式四轮车型。车体的中部有两个驱动轮，由两个电机分别驱动。前后部各有一个转向轮(自由轮)。通过控制中部两个轮的速度比可实现车 体的转向，并实现前后双向行驶和转向。这种方式结构简单，定位精度较高(见图 XXX)。图XXX差速转向式四轮车型(3) 全轮转向式四轮车型。 车体的前后部各有两个驱动和转向一体化车轮, 每个车轮分别由各自的电动机驱动，可实现沿纵向、横向、斜向和回转方向任 意路线行走，控制较复杂(见图 XXX )。图XXX全轮转向式四轮车型5控制系统。AGV控制系统包括车上控制器和地面(车外)控制器，均采 用微型计

6、算机，通过通信进行联系。(1) 输入AGV的控制指令由地面(车外)控制器发出，存入车上控制器(计算 机);AGV运行时，车上控制器通过通信系统从地面站接受指令并报告 自己的状态。车上控制器可完成以下监控：手动控制、安全装置启动、 蓄电池状态、转向极限、制动器解脱、行走灯光、驱动和转向电机控制 与充电接触器的监控等。(2) 控制台与AGV间可采用定点光导通讯和无线局域网通讯两种通讯方 式。采用无线通讯方式时，控制台和 AGV构成无线局域通讯网，控制 台和AGV在网络协议支持下交换信息。无线通讯要完成 AGV的调度和 交通管理。(3) 在出库站和拆箱机器人处移载站都设有红外光通讯系统，其主要功能是

7、 完成移载任务的通讯。(4) AGV充电可以采用在线自动快速充电方式。6移载装置。AGV用移载装置来装卸货物，即接受和卸下载荷。常见的 AGV装卸方式可分为被动装卸和主动装卸两种：（1）被动装卸方式的小车自己不具有完整的装卸功能，而是采用助卸方式， 即配合装卸站或接收物料方的装卸装置自动装卸。常见的助卸装置有滚 柱式台面和升降式台面两种，（图 XXX）。采用滚柱式台面的环境要求 是站台必须带有动力传动辊道，AGV停靠在站台边，AGV上的辊道和 站台上的辊道对接之后同步动作，实现货物移送。升降式台面的升降台 下设有液压升降机构，高度可以自由调节。为了顺利移载，AGV必须精确停车才能与站台自动交换

8、。何甘肾式合"力）渊式台匪图XXX被动装卸装置 主动装卸方式是指自动小车自己具有装卸功能。常见的主动装卸方式有 单面推拉式、双面推拉式、叉车式（图 XXX）和机器人式（图XXX） 四种。側足车式側ns Ast图XXX主动装卸装置7安全装置。为确保AGV在运行过程中现场人员、各类设备及自身的安 全，AGV将采取多级硬件、软件的安全措施。在 AGV的前面设有红外光非接 触式防碰传感器和接触式防碰传感器一一保险杠。AGV安装醒目的信号灯和声音报警装置，以提醒周围的操作人员。一旦发生故障，AGV自动进行声光报警，同时无线通讯通知 AGV监控系统。（1）障碍物接触式缓冲器。障碍物接触式缓冲器是

9、一种强制停车安全装置， 它产生作用的前提是与其它物体相接触，使其发生一定的变形，从而触 动有关限位装置，强行使其断电停车。（2）障碍物接近传感器。非接触式检测装置是障碍物接触式缓冲器的辅助装 置，是先于障碍物接触式缓冲器发生作用的安全装置。为了安全，障碍 物接近传感器是一个多级的接近检测装置，在预定距离内检测障碍物。 在一定距离范围内，它会使 AGV降速行驶，在更近的距离范围内，它 会使AGV停车，而当解除障碍物后，AGV将自动恢复正常行驶状态。 障碍物接近传感器包括激光式，超声波式，红外线式等多种类型。如日 本产的红外线传感器能检测搬运车的前后方向、左右方向的障碍物，也 能在二段内设定慢行和

10、停止，也即 2m内减速、1m内停车。发射的光频 率数有4种或8种，能防止各搬运车间的相互干扰。（3）装卸移载货物执行机构的自动安全保护装置。AGV的主要功能是解决物料的全自动搬运，故除了其全自动运行功能外，还有移载货物的装 置。移载装置的安全保护装置包括机械和电气两大类。如位置定位装 置、位置限位装置、货物位置检测装置、货物形态检测装置、货物位置 对中结构、机构自锁装置等结构。4.1.3 AGV的导引方式所谓AGV导引方式是指决定其运行方向和路径的方式。它不同于前面所说 的一般通信。常用的导引方式分两大类：车外预定路径方式和非预定路径方 式。（1）车外预定路径导引方式是指在行驶的路径上设置导引

11、用的信息媒介物， AGV通过检测出它的信息而得到导向的导引方式，如电磁导引、光学导 弓I、磁带导引（又称磁性导引）等。反光带或磁带导引1）反射式导向。如图XXX所示，这种引导方式是在地面 上连续铺设一条用发光材料制作的带子，或者用发光涂料涂抹在规定的运行 路线上，在车辆的底部装有检测反射光传感器，通过偏差测定装置到驱动转 向电机来不断调整车辆前进的方向。2）磁性式导向。是在地面上连续铺设一条金属磁带，而在车辆上装有磁性传 感器，检测磁带的磁场，通过磁场偏差测定控制驱动转向电机来调整车辆行 驶方向。图XXX反射式导向电磁感应导引 电磁感应引导是目前AGV采用最广泛的一种导引方式（见图 XXX）。

12、一般需要在地面开槽（约 51mm宽，15mm深）埋设电缆，接通低 压、低频信号，在电线周围产生磁场。车上需安装有两个感应线圈，并使其 分别位于此导引线的两侧。导向线中电流约为 200300mA，频率为2kHz35kHz。，当高频电流流经导线时，导线周围产生电磁场，AGV上左右对称安装有两个电磁感应器，它们所接收的电磁信号的强度差异可以反 映AGV偏离路径的程度。AGV的自动控制系统根据这种偏差来控制车辆的 转向，连续的动态闭环控制能够保证 AGV对设定路径的稳定自动跟踪。这 种电磁感应引导式导航方法目前在绝大多数商业化的AGVS上使用，尤其视觉引导 视觉引导是在所经路径上断续地设有若干引导标志

13、或反射板（也可是玻璃球），小车据此自动识别和判断路径（见图XXX）。弓I导的标志除条形 码外，还可用圆形、方形、箭头等图形。视觉引导式AGV是正在快速发展和成熟的AGV，该种AGV上装有CCD摄像机和传感器，在车载计算机中 设置有AGV行驶路径周围环境图像数据库。AGV行驶过程中，摄像机动态 获取车辆周围环境图像信息并与图像数据库进行比较，从而确定当前位置并 对下一步行驶做出决策。这种方式由于不要求人为设置任何物理路径，因此 在理论上具有最佳的引导柔性，随着计算机图像采集、储存和处理技术的飞 速发展，该种AGV的实用性越来越强。图XXX视觉引导此外，还有铁磁陀螺惯性引导式 AGV、光学引导式A

14、GV等多种形式的AGV。 非预定路径（自由路径）导引方式其一是指在AGV上储存着布局上的尺寸 坐标，通过识别车体当前方位来自主地决定行驶路径的导引方式，又称 车上软件一编程路径方式；其二是指激光导引。激光引导该种AGV上安装有可旋转的激光扫描器，在运行路径沿途的墙壁或支柱 上安装有高反光性反射板的激光定位标志，AGV依靠激光扫描器发射激光束，然后接受由四周定位标志反射回的激光束，车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动 的方向，通过和内置的数字地图进行对比来校正方位，从而实现自动搬运。目前， 该种方式的应用越来越普遍。并且依据同样的引导原理，若将激光扫描器更换为红 外发射器、或超声波发射器，则激

15、光引导式AGV可以变为红外引导式 AGV和超声波引导式AGV。图XXX激光导引收集于网络，如有侵权请联系管理员删除4.1.4 AGV的定位方法为了保证定位的精度与可靠性，必须采用合适的传感器，不同的传感器又 形成了不同的定位方法。主要有基于光敏器件的定位方法，涡流传感器的定位 方法、光电传感器的定位方法，传感器组合定位方法等。基于光敏器件的定位方法。这种定位方法的原理是光电效应。由光敏晶体 管光照特性可知，其光电流输出与照度之间有较好的线性度。随着AGV与目标位置的不断靠近，其照度不断增大，光敏器件的输出随之增大，由此可以控制 AGV的定位。这种定位方法有效检测范围较长，可达到200mm以上，

16、但定位精度较低，光敏器件在整个定位过程中输出变化不明显，给标定带来困难。基于电涡流传感器的定位方法。涡流传感器线性测量范围大，灵敏度高， 能直接测出位移量。采用这种定位方法能够进行精确定位。电涡流传感器的主 要元件为线圈，它的形状与尺寸关系到传感器的灵敏度与测量范围，定位过程 中检测范围一般较长（100mm以上），因而体积较大。线圈工作时产生的电磁 场对坐标导引方法与电磁感应导引方法所用的传感器产生磁影响。基于光电传感器的方法。这种定位方法由光电对管组成。正常情况下，接 收管可接收到红外信号。当 AGV到达目的位置时，AGV挡住红外线而促使发出 控制信号。这种定位精度可达1.5mm以上。如果在

17、发射管前装一细小的光隙， 定位精度可提高至0.6mm以上。但这种定位方法在自动导引结束后至最后精确 定位前无法对AGV进行控制。传感器组合定位方法。传感器组合定位方法由光引导与精定位两部分组 成。光引导采用光敏器件进行导引，由于光敏器件的有效检测范围较长，但精 度较差，无法进行精确定位而磁传感器精度很高，采用组合的方法能将这二者 的长处结合起来，在定位时，先由红外线作引导，使其与目的位置逼近，最后 用精定位元件（如接近开关）进行精定位。这种方法精度高，但装置要复杂 些。4.1.5常规技术参数、设备厂家、价格（2013年）表XXXAGV小车参数及规格本体机种背负托盘式CA-AK生产厂家佳顺伟业科

18、技有限公司外观尺寸（mm）L850*W350*H350(mm)走行方式磁条导引走行方向前进走行，左右转，分岔通讯功能无线局域网（可选）驱动方式差速驱动驱动电源DC24V牵引能力300Kg、500Kg、（或定制）走行速度30-45m/分速度（或定制）转弯半径最小可达300mm（磁带路线铺设半径）导航精度±0mm工作方式24小时爬坡能力3-5度停止精度±Omm充电方式手动充电（可选自动充电）安全感应 范围< 3m可调，紧急制动距离小于20mm报警形式声光报警蓄电池免维护充电电池，连续放电次数 >300次安全防护前方障碍物检测传感器+机械防撞机构双 重防护设计寿命&g

19、t;10年产品外形U J产品价格单向背负58万；双向背负810万本体机种双向潜伏式AGV生产厂家深圳市欧铠机器人有限公司外观尺寸L1500*W420*H280 (mm)控制方式PLC/AGV运动控制芯片（可选）导航方式磁条导引/光电导引/激光导引（可选择）走行方向前进后退，左右转，分岔通讯功能无线局域网（可选）驱动方式差速驱动驱动电源DC24V、DC48V驱动升降方 式手动升降/电动升降载重能力100、300、500、1000KG （可定制）走行速度30-45m/分速度（或定制）转弯半径最小可达500mm（路线铺设半径）导航精度± 10mm工作方式24小时爬坡能力3-5度停止精度&#

20、177; 10mm充电方式手动充电（可选自动充电）蓄电池免维护充电电池，连续放电次数>300次安全感应范< 3m，可调，紧急制动距离小于 20mm围人机交互米用触摸屏人机交互，可方便设置参数，设置站点以及报 警示使用环境室内温度：040度，相对湿度：40%80%安全防护方障碍物检测传感器+机械防撞机构双重防护设计寿命>10年产品外形 1产品价格8.5万本体机种背负牵弓1式AGV (AK-AGV500 )生产厂家 1深圳市欧铠机器人有限公司外观尺寸1200*W700*H800 (mm)控制方式PLC/AGV运动控制芯片（可选）导航方式磁条导引/光电导引/激光导引（可选择）走行方向前进走形，左右转，分岔通讯功能无线局域网（可选）驱动方式差速驱动驱动电源DC24V、DC48V驱动升降方 式手动升降/电动升降载重能力1100、300、500、1000KG （可定制）走行速度30-45m/分速度（或定制）转弯半径最小可达500mm（路线铺设半径）导航精度±