《《AGV自動引導(dǎo)小車》PPT課件.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《AGV自動引導(dǎo)小車》PPT課件.ppt(23頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、AutomatedGuidedVehicle,--自主引導(dǎo)小車,1.什么是AGV,AGV:AutomatedGuidedVehicle(自主移動小車)美國物流協(xié)會:指裝備有電磁或光學(xué)引導(dǎo)裝置,能夠按照規(guī)定的導(dǎo)引路線行駛,具有小車運(yùn)行和停車裝置、安全保護(hù)裝置以及具有各種移載功能的運(yùn)輸小車。中國國家標(biāo)準(zhǔn):指裝有自動引導(dǎo)設(shè)置,能夠沿規(guī)定的路勁行駛,在車體上具有編程和停車選擇裝置、安全保護(hù)裝置以及各種物料移載功能的搬運(yùn)車輛。,關(guān)于AGV,在工業(yè)應(yīng)用中不需要駕駛員的搬運(yùn)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(jìn)路線以及行為,或利用電磁軌道來設(shè)立其行進(jìn)路線,電磁軌道黏貼于地板上,無人搬運(yùn)
2、車則依循電磁軌道做帶來的訊息進(jìn)行移動與動作。一般以電池為動力,目前也有用非接觸能量傳輸裝置--CPS(ContactlessPowerSystem)為動力的。它以輪式移動為特征,較之步行、爬行或其他非輪式的移動機(jī)器人具有行動快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強(qiáng)、安全性好等優(yōu)勢。與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比,AGV的活動區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支架等固定裝置,不受場地、道路和空間的限制。因此,在自動化物流系統(tǒng)中,是最能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性,實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無人化生產(chǎn)。,發(fā)展歷史,第一臺AGV:誕生于1953年,是由一輛牽引式拖拉機(jī)改造而成的,帶有車兜,在一間雜貨倉庫中沿著布置在空中的導(dǎo)線運(yùn)
3、輸貨物。到上世紀(jì)五十年代末到六十年代初期時,已有多種類型的牽引式AGV用于工廠和倉庫。20世紀(jì)70年代:基本的引導(dǎo)技術(shù)是靠感應(yīng)埋在地下的導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁頻率。通過一個叫做“地面控制器”的設(shè)備打開或關(guān)閉導(dǎo)線中的頻率,從而指引AGV沿著預(yù)定的路徑行駛。20世紀(jì)80年代末期:無線式引導(dǎo)技術(shù)引入AGV系統(tǒng)中,例如利用激光和慣性進(jìn)行導(dǎo)引,這樣提高了AGV系統(tǒng)的靈活性和準(zhǔn)確性,而且,當(dāng)需要修改路徑時,也不必改動地面中或中斷生產(chǎn)。這些導(dǎo)引方式的導(dǎo)入,使得導(dǎo)引方式更加多樣化了。,AGV應(yīng)用范圍,從20世紀(jì)80年代以來,自動導(dǎo)引運(yùn)輸車(AGV)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中最大的專業(yè)分支之一,并出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨
4、勢,成為現(xiàn)代化企業(yè)自動化裝備不可缺少的重要組成部分。在歐、美等發(fā)達(dá)國家,發(fā)展最為迅速,應(yīng)用最為廣泛;在亞洲的日本和韓國,也得到迅猛的發(fā)展和應(yīng)用,尤其是在日本,產(chǎn)品規(guī)格、品種、技術(shù)水平、裝備數(shù)量及自動化程度等方面較為豐富,已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、流水線生產(chǎn)的程度。在我國,隨著物流系統(tǒng)的迅速發(fā)展,AGV的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展,如何能夠開發(fā)出能夠滿足用戶各方面需求(功能、價格、質(zhì)量)的AGV系統(tǒng)技術(shù)是未來我們必須面對的現(xiàn)實(shí)問題。,,發(fā)展模式(兩種),第一種以歐美國家為代表的全自動AGV技術(shù),這類技術(shù)追求AGV的自動化,幾乎完全不需要人工的干預(yù),路徑規(guī)劃和生產(chǎn)流程復(fù)雜多變,能夠運(yùn)用在幾乎所有的搬運(yùn)場合
5、。這些AGV功能完善,技術(shù)先進(jìn);同時為了能夠采用模塊化設(shè)計(jì),降低設(shè)計(jì)成本,提高批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn),歐美的AGV放棄了對外觀造型的追求,采用大部件組裝的形式進(jìn)行生產(chǎn);系列產(chǎn)品的覆蓋面廣:各種驅(qū)動模式,各種導(dǎo)引方式,各種移載機(jī)構(gòu)應(yīng)有盡有,系列產(chǎn)品的載重量可從50kg到60000kg(60噸)。盡管如此,由于技術(shù)和功能的限制,此類AGV的銷售價格仍然居高不下。此類產(chǎn)品在國內(nèi)有為數(shù)不多的企業(yè)可以生產(chǎn),技術(shù)水平與國際水平相當(dāng)。,發(fā)展模式,第二種以日本為代表的簡易型AGV技術(shù)--或只能稱其為AGC(AutomatedGuidedCart),該技術(shù)追求的是簡單實(shí)用,極力讓用戶在最短的時間內(nèi)收回投資成本,這類AG
6、V在日本和臺灣企業(yè)應(yīng)用十分廣泛,從數(shù)量上看,日本生產(chǎn)的大多數(shù)AGV屬于此類產(chǎn)品(AGC)。該類產(chǎn)品完全結(jié)合簡單的生產(chǎn)應(yīng)用場合(單一的路徑,固定的流程),AGC只是用來進(jìn)行搬運(yùn),并不刻意強(qiáng)調(diào)AGC的自動裝卸功能,在導(dǎo)引方面,多數(shù)只采用簡易的磁帶導(dǎo)引方式。由于日本的基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)達(dá),AGC生產(chǎn)企業(yè)能夠?yàn)槠渑渲蒙蠋缀鹾唵蔚貌荒茉俸唵蔚墓δ芷骷?,使AGC的成本幾乎降到了極限。這種AGC在日本80年代就得到了廣泛應(yīng)用,2002到2003年達(dá)到應(yīng)用的頂峰。由于該產(chǎn)品技術(shù)門檻較低,目前國內(nèi)已有多家企業(yè)可生產(chǎn)此類產(chǎn)品。,,更多理解,AGV系統(tǒng)的控制是通過物流上位調(diào)度系統(tǒng)、AGV地面控制系統(tǒng)及AGV車載控制系統(tǒng)三者
7、之間的相互協(xié)作完成的,對該系統(tǒng)的理解,有一個非常恰當(dāng)而通俗易懂的例子:假設(shè)某市有一家出租車公司,該公司管理先進(jìn),每輛出租車都裝全球定位系統(tǒng)(GPS),這樣在公司的監(jiān)控中心就可以清楚地知道每輛車的位置及行駛路線,司機(jī)可通過無線通信隨時向公司匯報此時車輛的載客情況。當(dāng)有客戶需要乘坐出租車時,客戶可以打電話到出租車公司的客戶中心,說明他當(dāng)前所在的位置,以及要到達(dá)的目的地,這里,我們可將客戶的電話理解為來自物流調(diào)度系統(tǒng)的需求,出租車公司的客戶中心理解為AGV的地面控制系統(tǒng),即AGV系統(tǒng)的上位。,,客戶中心收到客戶的電話后,可以通過無線電話與出租車司機(jī)聯(lián)系,選擇離客戶最近,又正好空閑的車輛A前往接客,就
8、像AGV的地面控制系統(tǒng)進(jìn)行的車輛和任務(wù)分配;在車輛A前往接客的途中,客戶中心可能又接到報告,有空閑車輛B離客戶更近,那么客戶中心將及時通知車輛B去接客戶,取消車輛A的任務(wù),這就是AGV地面控制系統(tǒng)的動態(tài)車輛調(diào)度??蛻糁行膶Τ鲎廛噷⒁旭偟缆返慕煌顩r也了如指掌,能夠及時通知各個司機(jī)選擇最便捷的道路行駛,該道路所需時間最短,但不一定是路程最短,因?yàn)?,最近路程的道路上可能發(fā)生了交通阻塞,這就是AGV地面系統(tǒng)中所完成的路徑搜索和路徑分配的工作。AGV系統(tǒng)的控制過程就類似這樣一家管理先進(jìn)的出租車公司,物流上位調(diào)度系統(tǒng)、AGV地面控制系統(tǒng)和AGV車載控制系統(tǒng)分別相當(dāng)于客戶、客戶中心和出租車司機(jī),AGV地
9、面控制系統(tǒng)和各臺AGV之間通過無線通信來交換信息,調(diào)度AGV的作業(yè),并為其選擇路徑(線),確保交通通暢。AGV是以電池為動力的,當(dāng)電量不足時,會向地面控制系統(tǒng)發(fā)出充電請求,在得到允許后,前往充電站自動充電,在充電期間,AGV地面控制系統(tǒng)不會向此AGV分配任何任務(wù),就與出租車進(jìn)了加油站不再載客一樣。,AGV充電方式,1.自動充電當(dāng)AGV需要補(bǔ)充電力時,會自動報告并請求充電,由地面控制中心指揮,駛向指定充電區(qū)或臺位,車載充電連接器與地面充電系統(tǒng)自動連接并實(shí)施充電。充電完成后AGV自動脫離充電系統(tǒng),駛向工作區(qū)或待命區(qū)投入正常運(yùn)行。其特點(diǎn)是整個充電過程全部實(shí)現(xiàn)自動化、智能化,無需專人看管。自動充電AG
10、V適用于工作周期長,車多人少,自動化程度高的場合,且多使用堿性快速充電電池,如卷煙、冶金、化工、汽車、航空等行業(yè)。2.手動充電當(dāng)AGV電力不足時,由地面控制中心指揮,駛向指定充電區(qū)或臺位,由專職人員手動完成AGV與充電器之間的電器連接,然后實(shí)施充電,完成后也是人工去脫離連接電路,恢復(fù)工作狀態(tài)。手動充電AGV的特點(diǎn)是安全可靠,簡單易行,但需要專人看管,浪費(fèi)人力,而且自動化程度降低。常用于自動化程度要求不是很高,車少人多,標(biāo)準(zhǔn)工作制的場合,如白天上班8小時使用AGV,下班休息時讓AGV充電,適用于酸性常規(guī)電池。,,主要技術(shù)參數(shù)表,,AGV導(dǎo)航特點(diǎn),1.直接坐標(biāo)用定位塊將AGV的行駛區(qū)域分成若干坐標(biāo)
11、小區(qū)域,通過對小區(qū)域的計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引,一般有光電式(將坐標(biāo)小區(qū)域以兩種顏色劃分,通過光電器件計(jì)數(shù))和電磁式(將坐標(biāo)小區(qū)域以金屬塊或磁塊劃分,通過電磁感應(yīng)器件計(jì)數(shù))兩種形式,其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)路徑的修改,導(dǎo)引的可靠性好,對環(huán)境無特別要求。缺點(diǎn)是地面測量安裝復(fù)雜,工作量大,導(dǎo)引精度和定位精度較低,且無法滿足復(fù)雜路徑的要求。2.電磁導(dǎo)引電磁導(dǎo)引是較為傳統(tǒng)的導(dǎo)引方式之一,目前仍被許多系統(tǒng)采用,它是在AGV的行駛路徑上埋設(shè)金屬線,并在金屬線加載導(dǎo)引頻率,通過對導(dǎo)引頻率的識別來實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。其主要優(yōu)點(diǎn)是引線隱蔽,不易污染和破損,導(dǎo)引原理簡單而可靠,便于控制和通訊,對聲光無干擾,制造成本較低。缺點(diǎn)是路徑難以
12、更改擴(kuò)展,對復(fù)雜路徑的局限性大。,,3.磁帶導(dǎo)引與電磁導(dǎo)引相近,用在路面上貼磁帶替代在地面下埋設(shè)金屬線,通過磁感應(yīng)信號實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引,其靈活性比較好,改變或擴(kuò)充路徑較容易,磁帶鋪設(shè)簡單易行,但此導(dǎo)引方式易受環(huán)路周圍金屬物質(zhì)的干擾,磁帶易受機(jī)械損傷,因此導(dǎo)引的可靠性受外界影響較大。4.光學(xué)導(dǎo)引在AGV的行駛路徑上涂漆或粘貼色帶,通過對攝像機(jī)采入的色帶圖象信號進(jìn)行簡單處理而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引,其靈活性比較好,地面路線設(shè)置簡單易行,但對色帶的污染和機(jī)械磨損十分敏感,對環(huán)境要求過高,導(dǎo)引可靠性較差,精度較低。,,5.激光導(dǎo)引激光導(dǎo)引是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板,AGV通過激光掃描器發(fā)射激光束,同時
13、采集由反射板反射的激光束,來確定其當(dāng)前的位置和航向,并通過連續(xù)的三角幾何運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)AGV的導(dǎo)引。此項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是,AGV定位精確;地面無需其他定位設(shè)施;行駛路徑可靈活多變,能夠適合多種現(xiàn)場環(huán)境,它是目前國外許多AGV生產(chǎn)廠家優(yōu)先采用的先進(jìn)導(dǎo)引方式;缺點(diǎn)是制造成本高,對環(huán)境要求較相對苛刻(外界光線,地面要求,能見度要求等),不適合室外(尤其是易受雨、雪、霧的影響)。,,6.慣性導(dǎo)航慣性導(dǎo)航是在AGV上安裝陀螺儀,在行駛區(qū)域的地面上安裝定位塊,AGV可通過對陀螺儀偏差信號(角速率)的計(jì)算及地面定位塊信號的采集來確定自身的位置和航向,從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。此項(xiàng)技術(shù)在軍方較早運(yùn)用,其主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn),較
14、之有線導(dǎo)引,地面處理工作量小,路徑靈活性強(qiáng)。其缺點(diǎn)是制造成本較高,導(dǎo)引的精度和可靠性與陀螺儀的制造精度及其后續(xù)信號處理密切相關(guān)。7.視覺導(dǎo)航對AGV行駛區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行圖象識別,實(shí)現(xiàn)智能行駛,這是一種具有巨大潛力的導(dǎo)引技術(shù),此項(xiàng)技術(shù)已被少數(shù)國家的軍方采用,將其應(yīng)用到AGV上還只停留在研究中,目前還未出現(xiàn)采用此類技術(shù)的實(shí)用型AGV??梢韵胂?,圖象識別技術(shù)與激光導(dǎo)引技術(shù)相結(jié)合將會AGV更加完美,如導(dǎo)引的精確性和可靠性,行駛的安全性,智能化的記憶識別等都將更加完美。,,AGV優(yōu)點(diǎn),1.自動化程度高:由計(jì)算機(jī),電控設(shè)備,磁氣感應(yīng)SENSOR,激光反射板等控制。當(dāng)車間某一環(huán)節(jié)需要輔料時,由工作人員向計(jì)算機(jī)終端輸入相關(guān)信息,計(jì)算機(jī)終端再將信息發(fā)送到中央控制室,由專業(yè)的技術(shù)人員向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,在電控設(shè)備的合作下,這一指令最終被AGV接受并執(zhí)行——將輔料送至相應(yīng)地點(diǎn)。2.充電自動化當(dāng)AGV小車的電量即將耗盡時,它會向系統(tǒng)發(fā)出請求指令,請求充電(一般技術(shù)人員會事先設(shè)置好一個值),在系統(tǒng)允許后自動到充電的地方“排隊(duì)”充電。另外,AGV小車的電池壽命很長(2年以上),并且每充電15分鐘可工作4h左右。,Advantage,3.美觀:提高觀賞度,從而提高企業(yè)的形象。4.便利:減少占地面積;生產(chǎn)車間的AGV小車可以在各個車間穿梭往復(fù)。,,