自動導引運輸車

自動導引運輸車－－AGV（Automated Guided Vehicle）是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，AGV屬於輪式移動機器人（WMR――Wheeled Mobile Robot）的範疇。工業應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可透過電腦來控制其行進路線以及行為，或利用電磁軌道(electromagneticpath-followingsystem)來設立其行進路線，電磁軌道黏貼於地板上，無人搬運車（Driverless）則依循電磁軌道所帶來的訊息進行移動與動作的運輸車。

1.電磁感應引導。利用低頻引導電纜形成的電磁場及電磁傳感裝置引導無人搬運車的運行。

2.激光引導。利用激光掃描器識別設置在其活動範圍內的若干個定們標誌來確定其座標位置，從而引導AGV運行。

3.磁鐵－－陀螺引導。利用特製磁性位置傳感器檢測安裝在地面上的小磁鐵，再利用陀螺儀技術連續控制無人搬運車的運行方向。

世界上第一台AGV是由美國Barrett電子公司於20世紀50年代初開發成功的，它是一種牽引式小車系統，可十分方便地與其他物流系統自動連接，顯著地提高勞動生產率，極大地提高了裝卸搬運的自動化程度。1954年英國最早研製了電磁感應導向的AGV，由於它的顯著特點，迅速得到了應用和推廣。

1960年歐洲就安裝了各種形式、不同水平的AGVS220套，使用了AGV1300多台。到了70年代中期，由於微處理器及計算機技術的普及，伺服驅動技術的成熟促進了複雜控制器的改進，並設計出更為靈活的AGV。1973年，瑞典VOLVO公司在KALMAR轎車廠的裝配線上大量採用了AGV進行計算機控制裝配作業，擴大了AGV的使用範圍。70年代末，歐洲約裝備了520個AGV系統，共有4800台小車，1985年發展到10000台左右。其應用領域分佈為：汽車工業（57%），柔性製造系統FMS(8%)和柔性裝配系統FAS(44%).

20世紀80年代末，國外的AGV達到發展的成熟階段，此時美國的AGV生產廠商從1983年的23家劇增至1985年的74家。1984年，美國通用汽車公司完成了它的第一個柔性裝配系統(FAS),從此該公司就成為當時AGV的最大用户。1986年已達1407台(包括牽引式小車、叉車和單兀裝卸小車)，1987年又新增加1662台。美國各公司在歐洲技術的基礎上將AGV發展到更為先進的水平，他們採用更先進的計算機控制系統，運輸量更大，移載時間更短，小車和控制器的可靠性更高。

日本在1963年首次引進AGV,其第一家AGV工廠於1966年由一家運輸設備供應廠商與美國的Webb公司合資建成。1976年後，日本對AGV的發展給予了高度重視，每年增加數十套AGV系統，有神鋼電機、平田電機、住友重機等27個主要生產廠商生產幾十種不同類型的AGV。1981年，日本的AGV總產值為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，日本累計安裝了2312個AGVS，擁有5032台AGV,到1990年日本擁有AGV約一萬台。到1988年，日本AGV製造廠已達47家，如大福,Fanuc公司、Murata(村田)公司等，廣泛應用於汽車製造、機械、電子、鋼鐵、化工、醫藥、印刷、倉儲、運輸業和商業上。

我國AGV發展歷程較短，但一直以來不斷加大在這一領域的投入，以改變我國AGV長期依賴進口的局面。經過不懈地努力終於取得了一定的成效，北京起重運輸機械研究所、清華大學、中國郵政科學院郵政科學研究規劃院、中國科學院瀋陽自動化所、大連組合機牀研究所、國防科技大學和華東工學院都在進行不同類型的AGV的研製並小批投入生產。

1976年，北京起重機械研究所研製出第一台AGV，建成第一套AGV滾珠加工演示系統，隨後又研製出單向運行載重500公斤的AGV，雙向運行載重500kg、1000kg、2000kg的AGV，開發研製了幾套較簡單的AGV應用系統。

1988年，原郵電部北京郵政科學技術研究所研製了郵政樞紐AGV。

1991年起，中科院瀋陽自動化研究所/新松機器人自動化股份研究公司為瀋陽金盃汽車廠研製生產了客車6台AGV用於汽車裝配線中，可以説是汽車工業中用得比較成功的例子，並於1996年獲國家科學技術進步三等獎。

1992年，天津理工學院研製了核電站用光學導引AGV。

1995年，我國的AGV技術出口韓國，標誌着我國自主研發的機器人技術第一次走向了國際市場。

在國內AGV的技術來源有兩種模式：一種是引進技術；一種是自有知識產權的技術。兩種模式目前都涵蓋AGV的所有技術，技術水平並無多大差別。引進技術主要是瑞典NDC的AGV控制系統技術，據瞭解NDC目前在國內現有3家合作伙伴。3

AGV自動導引小車的引導原理是根據自動導引小車行走的軌跡進行編程，數字編碼器檢測出的電壓信號判斷其與預先編程的軌跡的位置偏差，控制器根據位置偏差調整電機轉速對偏差進行糾正，從而使自動導引小車沿預先編程的軌跡行走。因此AGV自動導引小車行走過程中，需不斷地根據輸入的位置偏差信號調整電機轉速，對系統進行實時控制。

小車採用兩後輪獨立驅動差速轉向，兩前輪為萬向輪的四輪結構形式。步進電機經減速器後通過驅動輪提供驅動力，當兩輪運動速度不同時就可以實現差速轉向。

（1）車體

包括底盤、車架、殼體和控制室和相應的機械電氣結構如減速箱、電機、車輪等所組成，是AGV的基礎部分。具有電動車輛的結構特徵和無人駕駛自動作業的特殊要求。車架常用鋼構件焊接而成，重心越低越有利於抗傾翻。板上常安置移載裝置、電控系統、按鍵、顯示屏等。

（2）車架

車架是整個AGV小車的機體部分，主要用於安裝輪子、光感應器、伺服電機和減速器。車架上面安裝伺服電機驅動器、PCD板和電瓶。對於車架的設計，要有足夠的強度和硬度要求，故車架材料選用鑄造鋁合金，牌號為6061。其中6061質量比較輕，焊接性好。

（3）車輪

車輪採用實心橡膠輪胎。車體後面兩主動輪為固定式驅動輪，與輪轂式電機相連。前面兩個隨動輪為旋轉式隨動輪，起支承和平衡小車的作用。

（4）載荷傳送裝置

AGV的載荷傳送裝置為一平板，其作用為運輸箱體類零件到指定工位。主要用來裝載箱體類零件，運送物料等.

（5）驅動裝置

AGV運行並具有速度控制和制動能力的子系統。主要包括電機、

減速器、驅動器、控制與驅動電路等。驅動系統一般為閉環方式與開環方式，前者以伺服直流電機為主，後者以步進電機為主。

（6）動力系統

蓄電池是目前AGV使用的唯一電源。用來驅動車體、車上附屬裝置，如控制、通訊、安全等。

AGV周邊設施使用一般工業電力，根據用途而有不同要求。如充電間頻率發生器、自動門、計算機室、通訊裝置以及工作環境所需裝置的動力等。根據車型、運行及載荷量而採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。 ^[1]