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第八章 自动引导小车 Automated Guided Vehicle，简称AGV 第一节 概述 AGV是一种自动化的无人驾驶的智能化搬运设备,属于移动式机器人系统， 可以按照监控系统下达的指令，根据预先设定的程序，依照车载传感器确定的位置信息，沿着规定的行驶路线和停靠位置自动驾驶。 AGV具有灵活性、智能化等显著特点,可以方便地重组系统,达到生产过程的柔性化运输。 第一节 概述 一、分类 1、牵引式AGV 2、托盘式AGV 3、单元载荷式AGV 第二节 AGV的基本构成 AGV以电池为动力，装备电磁或光学等自动导航装置，能够独立自动寻址，并通过计算机系统控制，完成无人驾驶及作业。因此，AGV具有电动车辆的结构特征。 第二节 AGV的基本构成 AGV的基本构成包括：车体、能源储存装置、转向和驱动系统、安全系统、控制与通信系统、引导系统 。 1、车体 车体包括底盘、车轮、车架、壳体和控制室等，是AGV的运动的主要部件和装配其他装置的主要支撑。 图1所示是一种三轮AGV的结构示意图,主要由底盘车、动力装置和控制系统等组成,采用后轮驱动、前轮转向运行方式。 AGV的底盘车主要包括车架、驱动装置和转向机构。 车架通常为钢结构件,要求具有一定的强度和刚度。 二、能源储存装置 能源储存装置是AGV的动力装置，一般为蓄电池及其充放电控制装置，电池为24V或48V的工业电池,有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、镍锌蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池等可供选用，需要考虑的因素除了功率、容量(Ah数)、功率重量比、体积等外，最关键的因素是需要考虑充电时间的长短和维护的容易性。 二、能源储存装置 快速充电为大电流充电,一般采用专业的充电装备,AGV本身必须有充电限制装置和安全保护装置。 充电装置在AGV上的布置方式有多种，一般有地面电靴式、壁挂式等,并需要结合AGV的运行状况，综合考虑其在运行状态下，可能产生的短路等因素，从而考虑配置AGV的安全保护装置。 三、转向和驱动系统 驱动装置由车轮、减速器、制动器、电机及调速器等组成，是一个伺服驱动的速度控制系统，驱动系统可由计算机或人工控制，可驱动AGV运行并具有速度控制和制动能力。 根据AGV运行方式的不同，常见的AGV转向机构有铰轴转向式、差速转向式和全轮转向式等形式。通过转向机构，AGV可以实现向前、向后，或能纵向、横向、斜向及回转的全方位运动。 四、安全系统 AGV的安全措施至关重要,必须确保AGV在运行过程中的自身安全,以及现场人员与各类设备的安全。 一般情况下,AGV都采取多级硬件和软件的安全监控措施。如在AGV前端设有非接触式防碰传感器和接触式防碰传感器,AGV顶部安装有醒目的信号灯和声音报警装置,以提醒周围的操作人员。对需要前后双向运行或有侧向移动需要的AGV,则防碰传感器需要在AGV的四面安装。一旦发生故障,AGV自动进行声光报警,同时采用无线通讯方式通知AGV监控系统。 五、控制系统 AGV控制系统通常包括车上控制器和地面(车外)控制器两部分,目前均采用微型计算机,由通信系统联系。通常,由地面(车外)控制器发出控制指令,经通信系统输入车上控制器控制AGV运行。 车上控制器完成AGV的手动控制、安全装置启动、蓄电池状态、转向极限、制动器解脱、行走灯光、驱动和转向电机控制与充电接触器的监控及行车安全监控等。 五、控制系统 地面控制器完成AGV调度、控制指令发出和AGV运行状态信息接收。 控制系统是AGV的核心。AGV的运行、监测及各种智能化控制的实现,均需通过控制系统实现。 第三节 AGV的导航技术 AGV的导航是指其决定AGV运行方向和路径的方法。目前常用的AGV导航方式主要有 预定路径方式和非预定路径方式两种。 所谓车外预定路径导航方式是指在行驶的路径上设置导航用的信息媒介物,AGV通过检测其信息而得到导向的导航方式,如电磁导引、光学导引、磁带导引(又称磁性导引)等。 第三节 AGV的导航技术 所谓非预定路径(自由路径)导航方式是指AGV不预先确定行驶路径,AGV根据调度要求,在运行过程中通过方位识别确定行驶路径。如激光导航、坐标或地理信息识别导航、视觉导航、路径规划等。 1、光学与磁性导航方式 光学与磁性导航方式是AGV较早开始使用的导航方式，使用方便。 光学导航方式是在地面上连续铺设一条用发光材料制作的带子，或者用发光涂料涂抹在规定的运行路线上，在AGV的底部左右对称安装有2个检测反射光的传感器。 通过偏差测定来控制驱动与转向电机，达到调整AGV前进方向的目的 。 在地面上连续铺设一条金属磁带，在AGV上安装磁性传感器,检测磁带的磁场，通过磁场偏差测定和控制驱动与转向电机来调整车辆行驶方向，这就是磁性导航方式。 2、电磁感应导航方式 在地面沿预先设定的行驶路径埋设电线,当高频电流流经导