自动化物流系统（PDF50页）

二、自动化输送系统1111、固定路径输送系统穿梭车带式输送机链式输送机辊道输送机升降输送机弯道输送机积放输送机垂直升降输送机自动输送系统22自动导引自动导引AGVAGV系统系统及及其应用其应用2.1AGV2.1AGV概述概述2.1.12.1.1AGVAGV词意词意————AAutomatedutomatedGGuideduidedVVehicleehicle自动导引无人车辆自动导引无人车辆（英文缩（英文缩写）写）2.1.22.1.2AGVAGV总述总述————光光..机机..电结合的电结合的典范典范高高..精精..尖技术的尖技术的结晶结晶智能移动式机器人的智能移动式机器人的代表代表技术实力的技术实力的象征象征企业形象的企业形象的窗口窗口解放劳动生产力的解放劳动生产力的标志标志现代化物料搬运的现代化物料搬运的重要重要装备装备自动化物流系统的自动化物流系统的工艺品工艺品••计算机控制管理下的无人化搬运作计算机控制管理下的无人化搬运作业业••柔性生产线的必备装备柔性生产线的必备装备••柔性输送线的重要设备柔性输送线的重要设备••完成物料存取和出入库任务完成物料存取和出入库任务••建立和谐宜人的生产环境建立和谐宜人的生产环境••构筑信息自动化管理的底层数据构筑信息自动化管理的底层数据••推进企业技术推进企业技术..生产生产..管理的全面进管理的全面进步步2.1.32.1.3AGVAGV作用作用••工业生产过程中的物料搬运工业生产过程中的物料搬运••工业生产环节中的工序或生产线工业生产环节中的工序或生产线••农农..林业制品的搬运林业制品的搬运••商业商业..服务业的物料搬运服务业的物料搬运••国防军火国防军火..物资搬运物资搬运••特殊环境特殊环境2.1.42.1.4AGVAGV应用领域应用领域••定位精度定位精度±±mmmm••运行速度运行速度m/minm/min••额定载重额定载重kgkg••转弯半径转弯半径mmmm••行走方向行走方向单向单向..双向双向..万向万向••外形尺寸外形尺寸lxbxhmmlxbxhmm••整车重量整车重量kgkg2.1.52.1.5AGVAGV单机主要技术指标单机主要技术指标••系统可靠性系统可靠性﹪﹪••有效作业率有效作业率﹪﹪••系统能力系统能力车次车次/h/h2.1.62.1.6AGVAGV系统主要技术指标系统主要技术指标2.32.3基本描述基本描述2.3.13.1系统构成系统构成AGVAGV是一种以电池为动力，装有非接是一种以电池为动力，装有非接触导向装置的无人驾驶自动化车辆。它触导向装置的无人驾驶自动化车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控下，的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，使小车较为精按路径规划和作业要求，使小车较为精确地行走并停靠到指定地点，完成一系确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。列作业功能。人们形象地把以巷道堆垛机装备的人们形象地把以巷道堆垛机装备的自动化仓库称作是现代物流系统的枢自动化仓库称作是现代物流系统的枢纽，把纽，把AGVAGV称作是其动脉。称作是其动脉。AGVAGV以轮式移动为特征，较之步行、以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有快爬行或其它非轮式的移动机器人具有快捷、效率高、结构简单、可控性强、安捷、效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的堆全性好等优势。与物料输送中常用的堆垛机、单轨小车、传送带、传送链、传垛机、单轨小车、传送带、传送链、传送辊道和固定式机器人相比，送辊道和固定式机器人相比，AGVAGV的活动的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。灵活的无人化生产。••AGVAGV系统由六大部分组成：系统由六大部分组成：aa控制管理控制管理系统系统bb图形监控图形监控系统系统cc通讯系统通讯系统dd信号采集系统信号采集系统ee导航系统导航系统ff自动充电系统自动充电系统命令管理模块主机PC/NTPC/NTPC/NTPC/NT输入输出设备图形监控系统无线电通讯无线电通讯小车动作处理小车动作处理小车控制模块小车导引小车导引小车控制小车控制导航模块计算小车位置导航模块计算小车位置路径规划路径规划小车管理模块小车管理模块交通管理模块交通管理模块车载通讯装置导引信号驱动装置控制管理系统控制管理系统图形监控系统图形监控系统通讯系统通讯系统信号采集系统信号采集系统自动充电系统自动充电系统充电机导航系统导航系统2.3.22.3.2单机构成单机构成AGVAGV由五大部分构成由五大部分构成::aa控制系统控制系统bb车体系统车体系统cc行走系统行走系统dd移载系统移载系统ee安全与辅助装置安全与辅助装置导航装置导航装置手动控制器手动控制器伺服放大器伺服放大器转向转向//驱动电机驱动电机操作面板操作面板车载控制器车载控制器通讯调制解调器通讯调制解调器控制系统控制系统车体系统车体系统移载系统移载系统安全系统安全系统行走系统行走系统控制系统控制系统2.3.3AGV2.3.3AGV分类分类a)a)a)a)a)a)a)a)按导引方式划分按导引方式划分b)b)按转向方式划分按转向方式划分c)c)按移载方式划分按移载方式划分移载方式2.3.42.3.4导引方式及特点导引方式及特点2.3.4.12.3.4.1直接坐标导引技术直接坐标导引技术用定位块将用定位块将AGVAGV的行驶区域的行驶区域分成若干坐标小区域，通过对分成若干坐标小区域，通过对小区域的计数实现导引。小区域的计数实现导引。优点是可以实现路径的修优点是可以实现路径的修改，导引的可靠性好，对环境改，导引的可靠性好，对环境无特别要求。无特别要求。缺点是地面测量安装复缺点是地面测量安装复杂，工作量大，导引精度较杂，工作量大，导引精度较低，且无法满足复杂路径的要低，且无法满足复杂路径的要求。求。2.3.4.22.3.4.2电磁导引技术电磁导引技术电磁导引是较为传统的导引方式之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。它是在一，目前仍被许多系统采用。它是在AGVAGV的行驶路径上埋设金属线，并加载的行驶路径上埋设金属线，并加载导引频率，通过对导引频率的识别，实导引频率，通过对导引频率的识别，实现现AGVAGV的导引。的导引。优点是引线隐蔽，不易污染和破优点是引线隐蔽，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。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，对复杂缺点是路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性大。路径的局限性大。2.3.4.32.3.4.3磁带导引技术磁带导引技术与电磁导引相近，用在路面上与电磁导引相近，用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，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方式易受环路周围金属物质的干扰，对磁带的机械损伤极为敏感。扰，对磁带的机械损伤极为敏感。因此，导引的可靠性受外界影响较因此，导引的可靠性受外界影响较大。大。2.3.4.42.3.4.4光学导引技术光学导引技术在在AGVAGV的行驶路径上涂漆或的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过对摄像机采入的粘贴色带，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，地面现导引，其灵活性比较好，地面路线设置十分简单，但对色带的路线设置十分简单，但对色带的污染和磨损十分敏感，对环境要污染和磨损十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，且很求过高，导引可靠性较差，且很难实现精确定位。难实现精确定位。2.3.4.52.3.4.5激光导引技术激光导引技术激光导引是在激光导引是在AGVAGV行驶路径的周围安行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，装位置精确的激光反射板，AGVAGV通过发射通过发射激光束，同时采集由反射板反射的激光激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和方向，并通过束，来确定其当前的位置和方向，并通过连续的三角几何运算来实现连续的三角几何运算来实现AGVAGV的导引。的导引。此项技术最大的优点是此项技术最大的优点是AGVAGV定位精定位精确；地面无需其他定位设施；行驶路径可确；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，它是灵活多变，能够适合多种现场环境，它是目前国外许多目前国外许多AGVAGV生产厂家优先采用的先生产厂家优先采用的先进导引方式之一。但其核心技术还仅限于进导引方式之一。但其核心技术还仅限于个别公司掌握，目前我国还没有此项完整个别公司掌握，目前我国还没有此项完整的自主版权技术。的自主版权技术。2.3.4.62.3.4.6惯性导航技术惯性导航技术惯性导航是在惯性导航是在AGVAGV上安装惯性陀上安装惯性陀螺仪，在行驶地面上安装定位块，螺仪，在行驶地面上安装定位块，AGVAGV可通过对陀螺仪偏差信号的计算及地可通过对陀螺仪偏差信号的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位面定位块信号的采集来确定自身的位置和方向，从而实现导引。置和方向，从而实现导引。此项技术在军方较早运用，其主此项技术在军方较早运用，其主要优点是技术先进，定位准确性高，要优点是技术先进，定位准确性高，灵活性强，便于组合和兼容，适用领灵活性强，便于组合和兼容，适用领域广，已被国外的许多域广，已被国外的许多AGVAGV生产厂家采生产厂家采用。用。2.3.4.72.3.4.7图象识别导引技术图象识别导引技术对对AGVAGV行驶区域的环境进行图象识行驶区域的环境进行图象识别，实现智能行驶，这是一种具有巨大别，实现智能行驶，这是一种具有巨大潜力的导引技术，此项技术已有少数国潜力的导引技术，此项技术已有少数国家的军方试用。将其应用到家的军方试用。将其应用到AGVAGV上还只上还只停留在研究中，目前还未出现采用此类停留在研究中，目前还未出现采用此类技术的实用型技术的实用型AGVAGV。。可以设想，图象识别技术与激光可以设想，图象识别技术与激光导引技术相结合将会为自动化工程提供导引技术相结合将会为自动化工程提供意想不到的可能，如导引的精确性和可意想不到的可能，如导引的精确性和可靠性，行驶的安全性，智能化的记忆识靠性，行驶的安全性，智能化的记忆识别等都将更加完美。别等都将更加完美。2.3.4.82.3.4.8GPSGPS（全球导航定位系统）（全球导航定位系统）导航通过卫星对非固定路面系统中的导航通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导。目前此项技术控制对象进行跟踪和制导。目前此项技术还在发展和完善，通常用于室外远距离的还在发展和完善，通常用于室外远距离的跟踪和制导，其精度取决于卫星在空中的跟踪和制导，其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量，以及控制对象周围环境固定精度和数量，以及控制对象周围环境等因素。等因素。中国的北斗导航定位系统中国的北斗导航定位系统欧洲的伽利略导航定位系统欧洲的伽利略导航定位系统俄罗斯的格洛奈斯导航定位系统俄罗斯的格洛奈斯导航定位系统2.3.5AGV的精确定位技术••机械精度保证机械精度保证包括驱动与转向、轮子、底包括驱动与转向、轮子、底盘、车盘、车架、移载系统相互之间的连结和约束程度。架、移载系统相互之间的连结和约束程度。••采用先进可靠的导引技术如激光导引、惯采用先进可靠的导引技术如激光导引、惯性导航性导航••完善的一级控制技术完善的一级控制技术,,如驱动器、编码器如驱动器、编码器••多重导引技术的结合多重导引技术的结合••固定设施固定设施,,如反射板