浅析AGV小车的引导方式及其发展趋势

李伟娟

摘要：伴随着现代生产的日趋柔性化、自动化和智能化，AGV小车的应用得到了迅速发展和普及，介绍了AGV小车的概念及简单工作原理，对于AGV小车中较为核心的一项技术——导引方式做了详细概括，最后剖析了AGV小车现有引导方式存在的问题和发展趋势。

关键词：AGV小车  导引方式  发展趋势

由于现代化生产观念日益受到重视，对生产线自动运行、计算机集成制造系统技术以及物流系统的柔性要求越来越高。在产品换型、多种产品混合生产线运行、调整产量、重新组合生产线等方面，AGV小车的应用得到迅速发展和普及，这不仅是现代化工业迅速发展的需要，更主要是由AGV小车本身所独具的优越性决定的，因此，对于AGV小车的研究意义重大。

1 AGV小车概念

AGV（Automated Guided Vehicle，简称AGV）即自动导航车[1]，是以微控制器为控制核心、以可充电的蓄电池为动力来源、装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车、工业应用中不需驾驶员的搬运车[2]。AGV的操作流程是这样的：在生产过程中，当车间的某一环节需要辅料时，这时工作人员不再像以往那样安排人员去搬运所需要的辅料，而是只需要将相关信息输入计算机终端，计算机终端再将得到的信息发送到中央控制室，中央控制室的专业技术人员收到信息后向计算机发送指令，在电控设备的合作下，AGV会将辅料送到需要的车间。

2 AGV小车引导方式现状分析

AGV小车的导引装置是AGV小车中较为核心的一项技术，其决定了AGV小车的运行轨迹是否正确，是重中之重，现就目前AGV小车主要的几种引导方式进行简要介绍。

2.1 电磁感应引导 电磁感应引导是利用低频引导电缆形成的电磁场及电磁传感装置引导无人搬运车的运行。具体的一般是在地面上，沿预先设定的行驶路径埋设电线，当电流流经导线时，导线周围产生电磁场，AGV上左右对称安装有两个电磁感应器，能接收电磁信号，以接收到的电磁信号的强度差异来反映AGV偏离路径的程度。AGV的自动控制系统根据这种偏差来控制车辆的转向，连续的动态闭环控制能够保证AGV对设定路径的稳定自动跟踪。这种电磁感应引导式导航方法目前应用最为普遍，尤其是适用于大中型的AGV。

2.2 激光引导 激光引导是利用激光扫描器识别设置在其活动范围内的若干个定位标志来确定其坐标位置，从而引导AGV运行。具体的主要由AGV激光扫描器和AGV反射板两部分组成[3]。首先在AGV设备中安装可以接受和发射激光的扫描器，然后将AGV反射板安装在导引区的四周，之后精确测量每块发射板的坐标位置，在AGV系统的存储器中存储每块反射板的信息，根据存储数据进行导引计算。激光导引系统中的指定区域应该设置一定数量的反射板，保证在AGV的工作区域内探测到所有的反射信息。

2.3 磁铁-陀螺引导 磁铁-陀螺引导方式是利用特制磁性位置传感器检测安装在地面上的小磁铁，再利用陀螺仪技术连续控制无人搬运车的运行方向[4]。该种方式原理较为简单，只需要在地面铺设或者预埋小磁铁，磁性位置传感器检测到小磁铁的位置就找到了AGV的运行路线。

3 现有引导方式存在的问题分析

上述引导方式都需要在行驶路线埋设电线、在沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志或需要在地面安装小磁铁，主要的问题在于：①当行驶路线较长，地形较复杂时，所需的电线、定位标志、小磁铁数量增多，而且安装不方便，复杂程度增加，施工难度增大，成本随之升高。②柔性差、自动化程度低，智能程度不高，受外界条件影响波动较大。

4 发展趋势探讨

基于AGV小车具有无人驾驶、柔性好、自动化程度高和智能化水平高的优点，在现代工业生产中的应用越来越普遍，特别是在邮局、图书馆、纺织、医疗、造纸、食品、烟草、化工、汽车制造等危险场所和特种行业的应用最为广泛，可以说拥有巨大的市场空间。

鉴于对现有引导方式存在的不足的分析，基于机器视觉的AGV小车是正在快速发展的AGV，也是AGV小车技术优化的一个必然发展趋势，该项研究对生产方式的日益现代化、柔性化、智能化起积极作用，具有较强的实际应用价值，该种AGV小车上装有CCD摄像机和传感器，并将AGV行驶路线途中的周围环境输入数据库中。当AGV在行驶的过程中，CCD摄像机将自动获取周围的环境图像信息，并与图像数据库进行比较，从而确定当前位置并对下一步行驶做出决策[5]。

5 结束语

本文在介绍AGV小车的概念和基本原理，总结了AGV小车的三种主要引导方式，在此基础上针对引导方式存在的问题进行了简要分析，提出了基于机器视觉的AGV小车是在日趋自动化、智能化的现代生产中的一个必然发展方向。

参考文献：

[1]关宏，张智勇，杨文华，卯彦，彭之光.AGV整体集成系统结构设计[J].物流技术，2004（04）.

[2]纪寿文，李克强.智能化的物流搬运机器人——AGV[J].中国物流与采购，2004（02）.

[3]陈顺平，梅德庆，陈子辰.激光导引AGV的自动引导系统设计[J].工程设计学报，2012（05）.

[4]张家梁，宋立博，李蓓智.磁制导AGV实验装置的研制[J].实验室研究与探索，2005（03）.

[5]张香圃，任乃飞，张海军.非接触式IC卡在视觉导引AGV运动控制中的应用[J].机械设计与制造，2011（11）.