电子教案工业机器人技术基础+参考答案85认识AGV课件

1、认识AGV1、自动导引车（AGV）2、AGV的工作原理及组成3、AGV的引导方式4、AGV的定位方法1/161自动导引车（AGV）自动导引车(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

2、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、较好的移动性、柔性等优点。 2/161自动导引车（AGV）3/162AGV的工作原理及组成AGV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。 AGV的结构主要包含：车体、感应装置、动力装置、驱动装置、转向装置、导引装置、移载机构、控制系统等。

3、1、车体车体主要包含车架、车身箱体等机械承载结构或防撞结构。车架通常为焊接钢架结构，用于安装和固定驱动装置、转向装置以及识别路径的感应装置。2、动力装置动力装置为AGV上驱动电机及通信设备等所有用电设备供电，包括蓄电池（目前常见的AGV为电力驱动）及充电系统。4/162AGV的工作原理及组成3、驱动装置驱动装置是驱动AGV运行，可合理控制速度和制动的系统，包括电机、驱动器、减速机、制动器、车轮等部件，与电动汽车的驱动系统类似。驱动方式可以分为：单轮驱动（单向运动）、差速驱动（双向运动）和全驱动（横向、纵向、斜向及回转运动）。4、转向装置转向装置控制AGV行进方向。对应三种驱动方式，转向装置分为

4、以下三种型式。(1) 铰轴转向型车体的前部有一个转向驱动车轮，后部为两个自由转动轮，车体由前轮驱动实现向前单向行驶。其结构简单、成本低，但定位精度不高。 5/162AGV的工作原理及组成(2) 差速转向型车体的中部有两个驱动轮，前后部各有一组自由转动轮。通过控制中部两个轮的速度比可实现车体的转向（如图所示当两轮速度关系为V1V2时，车体沿底视视角的逆时针转向），切换驱动装置的输出转向可实现向前后双向行驶。这种方式结构简单，定位精度较高。(3)全轮转向型车体的前后部各有两个驱动和转向一体化车轮，可实现沿纵向、横向、斜向和回转方向的灵活行驶（图示实现斜向行驶），但控制算法比较复杂。 6/162AG

5、V的工作原理及组成5、引导装置导引装置的作用就是为AGV“导航”，主要包括电磁导引、直接坐标导引、光学导引、磁带导引、激光导引、惯性导引、GPS导引、图像识别导引等方式，根据路径是否固定又可以分为预定路径方式和非预定路径方式。6、移载机构移载机构用于物料的装卸，安装于车体之上。常见的AGV装卸方式可分为被动装卸和主动装卸两种。 7、控制系统控制系统包含上位调度系统、地面控制系统和车载控制系统，这种控制系统的层次与我们常使用的软件叫车服务系统十分相似，用户通过软件发送用车需求（上位调度），软件通过GPS识别最优车辆并派遣（地面控制），车辆根据导航到达用户指定位置（车载控制）。7/163AGV的引

6、导方式 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。 车外预定路径导引方式是指在行驶的路径上设置导引用的信息媒介物，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、光学导引、磁带导引(又称磁性导引)等。 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。 8/163AGV的引导方式磁带导引 1)反射式导向。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

7、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。 9/163AGV的引导方式电磁感应导引 电磁感应引导是目前AGV采用最广泛的一种导引方式。一般需要在地面开槽埋设电缆，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

8、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。10/163AGV的引导方式视觉导引 视觉引导是在所经路径上断续地设有若干引导标志或反射板，小车据此自动识别和判断路径。引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。11/163AGV的引导方式激光引导 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

9、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。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，则激光引导式AGV可以变为红外引导式AGV和超声波引导式AGV。12/163AGV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

10、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，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。13/163AGV的定位方法 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。14/163AGV的定位方法 传感器组合定位方法。传感器组合定位方法由光引导与精