AGV小车的现状与发展及应用的意义

徐博凡　程苏全

摘 要：AGV全称自动导引小车（Automatic Guided Vehiele），它是在计算机的控制下，经磁或激光等导向装置引导并沿程序设定路径运行完成作业的无人驾驶自动小车，伺服驱动。它为现代制造业、现代物流提供了一种高度柔性化和自动化的运输方式。

目前AGV小车广泛运用在制造业、物流仓储业、汽车、造纸等行业。随着AGV小车的发展，努力设计一个更为合理简便的操作方式的AGV小车，来适用于更多的领域，AGV得到进一步的推广。

关键词：AVG小车；柔性化；自动化

1 AGV小车简介

（Automated Guided Vehicle，简称AGV），通常也称为AGV小车.指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，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道（electromagnetic path-following system）来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

2 AGV小车的背景

五十年代，第一台自动导引车是由Barrett电子公司在美国开发成功。但在六十年代和七十年代AGV技术主要在欧洲得到发展。八十年代，发展中心又转移到美国。目前在国内AGV的应用逐渐开始推广。从应用的行业分析，分布面非常广阔，有汽车工业、飞机制造业、家用電器行业、烟草行业、机械加工、仓库、邮电部门等。这说明AGV在我国有一个潜在的广阔市场。随着社会科技的发展和市场需求水平的提高，AGV技术也有其自身的主要发展方向。

3 AGV小车的现状

AGV的市场正向二极化方向发展，一个是向自动化程度高的高档市场发展；另一个是向流通领域、办公室等大多数以人为接点的低档市场发展。

AGV正向多导向方式、智能化发展。要实现预定的搬运计划、发挥无人搬运车的优势，关键取决于导向系统。电磁导向方式是最先开发的AGV导向方式，目前应用的范围最为广泛。但由于电磁导向方式的缺点，相继出现了光学导向方式、磁石导向方式、激光导向、标记追踪导向及图像传感器导向方式等。多种导向方式充分体现了无人搬运系统高柔性、高效率、高可靠性、低成本的发展特点，并正向智能化方向发展，使AGV技术达到新水平。

对AGV进行工程可行性分析验证时，愈来愈多的使用系统仿真方法。专用仿真语言将使用户使用方便，仿真费用将不断降低，一般仿真系统包括有彩色图形输入与显示系统，仿真处理机和仿真语言。

目前，中国正面临着人口老龄化，劳动力成本上升和产业结构升级的压力，此外一些行业因技术、工作环境等原因也会造成招工难现象。AGV小车是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自上世纪60年代世界上出现第一台工业AGV以来，AGV小车技术及其产品发展并不是很快，近几年工业4.0概念如火如荼，2010年后AGV小车产品呈现出快速“伪增长”，虽然AGV产品可以成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具，但在现阶段并未出现爆发式增长，同时大量热钱涌入，国家和地方政策等因素多数企业仅仅出于带着“搭便车”的心态进入AGV产业，在AGV产品及应用技术上并没有太多核心技术积累和创新，仍停留在上世纪日本淘汰的技术体系。由于AGV小车产品应用范围很广，单机技术附加值并不高，但作为先进制造业的支撑技术和信息化设备之一，对未来生产和社会发展起着重要的作用。

4 AGV小车的发展应用领域

AGV/AGV模块化设计研究，由于不同的AGV/AGV之间有许多的模块的功能是相同的，因此为了能够适应不同的使用要求和缩短新产品的开发周期，最好是采用模块化的设计方法，将AGV的各功能模块设计成不同的系列，再根据具体的使用要求进行组合。

AGV系统控制结构愈来愈多地具有跟踪物料和储存信息的功能，以支持“准时制”生产，以便允许与AGV间或任何其他控制器进行通信。

把AGV和移动机器人的能够进行灵活操作的优点结合起来，使之具有更高的科技含量和取得更前沿的应用。

AGV在工业领域中的应用将继续增长，并进入生活服务行业，其中包括办公室、医院、宾馆、邮政部门、超级市场和高尔夫球场等。

5 应用AGV小车的意义

磁导航传感器是AGV小车中定位的核心部件，它是利用集磁道钉的磁场特性研究磁信号检测、车辆与磁道钉之间相对运动于一体的试验平台。在此平台上模拟实地的车辆磁道钉导航自动驾驶设计车辆的直线运动、S形运动以及加速等运动模式，并编写软件程序实现功能需求。

5.1 AGV小车先进性

AGV集光、机、电、计算机为一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。导引能力强，定位精度高，自动驾驶作业性能好。

5.2 AGV小车灵活性

能够很快捷地与各类RS/AS入/出口、生产线、装配线、输送线、站台、货架、作业点等有机结合。能够根据不同的需求，以不同的组合，实现各种不同的功能。能最大限度地缩短物流周转周期，降低物料的周转消耗，实现来料与加工、物流与生产、成品与销售等的柔性衔接，最大限度地提高生产系统的工作效率。

5.3 AGV小车可靠性

在AGV系统的工作过程中，每一步都是一系列数据和信息的通讯交换过程，后台有强大的数据库支持，消除了人为因素，充分地保证AGV作业过程的可靠性，完成任务的及时性，数据信息的准确性。

5.4 AGV小车独立性

AGV能自成系统，在没有其他系统支持条件下，作为一个独立单元完成特定任务。

5.5 AGV小车兼容性

AGV不仅能独立工作，而且更善于与其他生产系统、调度系统、控制管理系统等紧密结合，具有突出的兼容性和良好的适应性。

5.6 AGV小车安全性

AGV作为无人驾驶的自动车辆，具有较完善的安全防护能力。有智能化的交通管理，安全避碰，多级警示，紧急制动，故障报告等。能够在许多不适宜人类工作的场合发挥独特作用。

5.7 AGV小车示范性

代表先进的生产力，是企业技术进步的象征。能促进人员素质、管理水平的提高。AGV还能促进企业标准化、规范化、信息化的基础建设。

作者简介：

徐博凡：郑州大学机械工程学院在读研究生；

程苏全：郑州大学机械工程学院在读研究生。

（作者单位：郑州大学机械工程学院）