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自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)一、自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)——簡(jiǎn)介

自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)－－AGV（Automated Guided Vehicle）是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車(chē)，AGV屬于輪式移動(dòng)機(jī)器人（WMR――Wheeled Mobile Robot）的范疇。工業(yè)應(yīng)用中不需駕駛員的搬運(yùn)車(chē)，以可充電之蓄電池為其動(dòng)力來(lái)源。一般可透過(guò)電腦來(lái)控制其行進(jìn)路線以及行為，或利用電磁軌道(electromagneticpath-followingsystem)來(lái)設(shè)立其行進(jìn)路線，電磁軌道黏貼於地板上，無(wú)人搬運(yùn)車(chē)（Driverless）則依循電磁軌道所帶來(lái)的訊息進(jìn)行移動(dòng)與動(dòng)作的運(yùn)輸車(chē)。

自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)二、自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)——AGV的導(dǎo)引方式

1.電磁感應(yīng)引導(dǎo)。利用低頻引導(dǎo)電纜形成的電磁場(chǎng)及電磁傳感裝置引導(dǎo)無(wú)人搬運(yùn)車(chē)的運(yùn)行。
2.激光引導(dǎo)。利用激光掃描器識(shí)別設(shè)置在其活動(dòng)范位置，從而引導(dǎo)AGV運(yùn)行。
3.磁鐵－－陀螺引導(dǎo)。利用特制磁性位置傳感器檢測(cè)安裝在地面上的小磁鐵，再利用陀螺儀技術(shù)連續(xù)控制無(wú)人搬運(yùn)車(chē)的運(yùn)行方向。

自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)三、自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)——AGV的發(fā)展歷程

自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)AGV在國(guó)外的發(fā)展歷程

　　世界上***臺(tái)AGV是由美國(guó)Barrett電子公司于20世紀(jì)50年代初開(kāi)發(fā)成功的，它是一種牽引式小車(chē)系統(tǒng)，可十分方便地與其他物流系統(tǒng)自動(dòng)連接，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，極大地提高了裝卸搬運(yùn)的自動(dòng)化程度。1954年英國(guó)最早研制了電磁感應(yīng)導(dǎo)向的AGV，由于它的顯著特點(diǎn)，迅速得到了應(yīng)用和推廣。
　　1960年歐洲就安裝了各種形式、不同水平的AGVS220套，使用了AGV1300多臺(tái)。到了70年代中期，由于微處理器及計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的成熟促進(jìn)了復(fù)雜控制器的改進(jìn)，并設(shè)計(jì)出更為靈活的AGV。1973年，瑞典VOLVO公司在KALMAR轎車(chē)廠的裝配線上大量采用了AGV進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制裝配作業(yè)，擴(kuò)大了AGV的使用范圍。70年代末，歐洲約裝備了520個(gè)AGV系統(tǒng)，共有4800臺(tái)小車(chē)，1985年發(fā)展到10000臺(tái)左右。其應(yīng)用領(lǐng)域分布為：汽車(chē)工業(yè)（57%），柔性制造系統(tǒng)FMS(8%)和柔性裝配系統(tǒng)FAS(44%).
　　20世紀(jì)80年代末，國(guó)外的AGV達(dá)到發(fā)展的成熟階段，此時(shí)美國(guó)的AGV生產(chǎn)廠商從1983年的23家劇增至1985年的74家。1984年，美國(guó)通用汽車(chē)公司完成了它的***個(gè)柔性裝配系統(tǒng)(FAS),從此該公司就成為當(dāng)時(shí)AGV的***用戶(hù)。1986年已達(dá)1407臺(tái)(包括牽引式小車(chē)、叉車(chē)和單兀裝卸小車(chē))，1987年又新增加1662臺(tái)。美國(guó)各公司在歐洲技術(shù)的基礎(chǔ)上將AGV發(fā)展到更為先進(jìn)的水平，他們采用更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，運(yùn)輸量更大，移載時(shí)間更短，小車(chē)和控制器的可靠性更高。
　　日本在1963年首次引進(jìn)AGV,其***家AGV工廠于1966年由一家運(yùn)輸設(shè)備供應(yīng)廠商與美國(guó)的Webb公司合資建成。1976年后，日本對(duì)AGV的發(fā)展給予了高度重視，每年增加數(shù)十套AGV系統(tǒng)，有神鋼電機(jī)、平田電機(jī)、住友重機(jī)等27個(gè)主要生產(chǎn)廠商生產(chǎn)幾十種不同類(lèi)型的AGV。1981年，日本的AGV總產(chǎn)值為60億日元，1985年已上升到200億日元，平均每年以20%的速度遞增，1986年，日本累計(jì)安裝了2312個(gè)AGVS，擁有5032臺(tái)AGV,到1990年日本擁有AGV約一萬(wàn)臺(tái)。到1988年，日本AGV制造廠已達(dá)47家，如大福,Fanuc公司、Murata(村田)公司等，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、機(jī)械、電子、鋼鐵、化工、醫(yī)藥、印刷、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸業(yè)和商業(yè)上。
 

自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)AGV在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程

　　我國(guó)AGV發(fā)展歷程較短，但一直以來(lái)不斷加大在這一領(lǐng)域的投入，以改變我國(guó)AGV長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面。經(jīng)過(guò)不懈地努力終于取得了一定的成效，北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所、清華大學(xué)、中國(guó)郵政科學(xué)院郵政科學(xué)研究規(guī)劃院、中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所、大連組合機(jī)床研究所、國(guó)防科技大學(xué)和華東工學(xué)院都在進(jìn)行不同類(lèi)型的AGV的研制并小批投入生產(chǎn)。
　　1976年，北京起重機(jī)械研究所研制出***臺(tái)AGV，建成***套AGV滾珠加工演示系統(tǒng)，隨后又研制出單向運(yùn)行載重500公斤的AGV，雙向運(yùn)行載重500kg、1000kg、2000kg的AGV，開(kāi)發(fā)研制了幾套較簡(jiǎn)單的AGV應(yīng)用系統(tǒng)。
　　1988年，原郵電部北京郵政科學(xué)技術(shù)研究所研制了郵政樞紐AGV。
　　1991年起，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所/新松機(jī)器人自動(dòng)化股份研究公司為沈陽(yáng)金杯汽車(chē)廠研制生產(chǎn)了客車(chē)6臺(tái)AGV用于汽車(chē)裝配線中，可以說(shuō)是汽車(chē)工業(yè)中用得比較成功的例子，并于1996年獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
　　1992年，天津理工學(xué)院研制了核電站用光學(xué)導(dǎo)引AGV。
　　1995年，我國(guó)的AGV技術(shù)出口韓國(guó)，標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)的機(jī)器人技術(shù)***次走向了國(guó)際市場(chǎng)。
　　在國(guó)內(nèi)AGV的技術(shù)來(lái)源有兩種模式：一種是引進(jìn)技術(shù)；一種是自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。兩種模式目前都涵蓋AGV的所有技術(shù)，技術(shù)水平并無(wú)多大差別。引進(jìn)技術(shù)主要是瑞典N(xiāo)DC的AGV控制系統(tǒng)技術(shù)，據(jù)了解NDC目前在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有3家合作伙伴。3

AGV自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)的引導(dǎo)原理是根據(jù)自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)行走的軌跡進(jìn)行編程，數(shù)字編碼器檢測(cè)出的電壓信號(hào)判斷其與預(yù)先編程的軌跡的位置偏差，控制器根據(jù)位置偏差調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)偏差進(jìn)行糾正，從而使自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)沿預(yù)先編程的軌跡行走。因此AGV自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)行走過(guò)程中，需不斷地根據(jù)輸入的位置偏差信號(hào)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
　　小車(chē)采用兩后輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)差速轉(zhuǎn)向，兩前輪為萬(wàn)向輪的四輪結(jié)構(gòu)形式。步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速器后通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪提供驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)兩輪運(yùn)動(dòng)速度不同時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向。
　　（1）車(chē)體
　　包括底盤(pán)、車(chē)架、殼體和控制室和相應(yīng)的機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)如減速箱、電機(jī)、車(chē)輪等所組成，是AGV的基礎(chǔ)部分。具有電動(dòng)車(chē)輛的結(jié)構(gòu)特征和無(wú)人駕駛自動(dòng)作業(yè)的特殊要求。車(chē)架常用鋼構(gòu)件焊接而成，重心越低越有利于抗傾翻。板上常安置移載裝置、電控系統(tǒng)、按鍵、顯示屏等。
　　（2）車(chē)架
　　車(chē)架是整個(gè)AGV小車(chē)的機(jī)體部分，主要用于安裝輪子、光感應(yīng)器、伺服電機(jī)和減速器。車(chē)架上面安裝伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、PCD板和電瓶。對(duì)于車(chē)架的設(shè)計(jì)，要有足夠的強(qiáng)度和硬度要求，故車(chē)架材料選用鑄造鋁合金，牌號(hào)為6061。其中6061質(zhì)量比較輕，焊接性好。
　　（3）車(chē)輪
　　車(chē)輪采用實(shí)心橡膠輪胎。車(chē)體后面兩主動(dòng)輪為固定式驅(qū)動(dòng)輪，與輪轂式電機(jī)相連。前面兩個(gè)隨動(dòng)輪為旋轉(zhuǎn)式隨動(dòng)輪，起支承和平衡小車(chē)的作用。
　　（4）載荷傳送裝置
　　AGV的載荷傳送裝置為一平板，其作用為運(yùn)輸箱體類(lèi)零件到指定工位。主要用來(lái)裝載箱體類(lèi)零件，運(yùn)送物料等.
　　（5）驅(qū)動(dòng)裝置
　　AGV運(yùn)行并具有速度控制和制動(dòng)能力的子系統(tǒng)。主要包括電機(jī)、
　　減速器、驅(qū)動(dòng)器、控制與驅(qū)動(dòng)電路等。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般為閉環(huán)方式與開(kāi)環(huán)方式，前者以伺服直流電機(jī)為主，后者以步進(jìn)電機(jī)為主。
　　（6）動(dòng)力系統(tǒng)
　　蓄電池是目前AGV使用的***電源。用來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)體、車(chē)上附屬裝置，如控制、通訊、安全等。
　　AGV周邊設(shè)施使用一般工業(yè)電力，根據(jù)用途而有不同要求。如充電間頻率發(fā)生器、自動(dòng)門(mén)、計(jì)算機(jī)室、通訊裝置以及工作環(huán)境所需裝置的動(dòng)力等。根據(jù)車(chē)型、運(yùn)行及載荷量而采用不同功率的蓄電他，一般都是蓄電池組合體。常用直流電壓為12伏、24伏、48伏及72伏。