自动化物流系统中AGV小车系统的应用探讨

2018-08-23刘懿锋张瑜洁

中国设备工程 2018年16期

刘懿锋，张瑜洁

（1.欧米瑞（广东）智能制造有限公司，广东江门 529000 2.上海优尼斯工业服务有限公司沈阳分公司，辽宁沈阳 110142）

自动导引小车（AGV）乃是整个物流系统当中的核心设备，从根本上来讲，其实为一种不需要人为的去操作便能实现自动化运输的设备类型，借助于通信系统，由本地主控计算机接收相关指令，并实时报告自己当前状态；主控机能够对AGV在目的地与始发地间的自主驾驶进行监视。本文以AGV小车系统为对象，就其在自动化物流系统中的应用策略进行探究。

1 AGV的特点及分类

（1）AGV的基本特点。自动导引小车的英文缩写为AGV。依据美国物流协会对其所下的相关定义得知，AGV就是配置有自动导引装置（如电磁或光学等），可以按照事先设定好的导引路径进行准确行驶的运输小车；其除了能够按固定运输之外，还具有诸多其它功能，如提供安全保护、编程装置及多种移载功能等。电池为其提供动力，并实施非接触式导引。其可以依据既定起、终点，在没有人为干预与影响的情况下，能依据现实需要，搭配各种移载机构，实现各种操作任务。针对AGV来讲，由于其运用了时下比较先进的控制技术，因而集高能化、灵活性于一身。从总体上来讲，AGV主要有如下应用特点：①方便与自动化仓库加工中心进行各项配合作业，还便于与堆垛机之间进行自动输送线。②能够比较灵活、方便的实现对整个物流系统的扩展。③能够与机械臂、堆垛机等配合使用，达到全面化、一体化控制物流的目的。④其所具有的重组性，能使生产线设备拥有非常大的灵活性及可操作性，有助于系统更好的进行功能调整。⑤安全性高，针对AGV而言，其能够达成离线待命等线与自动避障的连续运转。⑥与固定物料输送线（如流水线轨道等）相比较，交叉能力更大。⑦对路径进行自动识别，对不断优化路径能够及时且灵活化的运输物料，提升整个系统的利用率。⑧微机控制，有着比较高的系统精度，可以构建其高精度、高准确度的动态跟踪系统。⑨由于采用的是直流电源装置，因而无污染，且低噪音，对作业环境具有改善作用。

（2）AGV的基本分类。由于标准不同，AGV的分类方式比较多样，主要可归为如下几种：①依据导引方式的不同，可以划分为惯性导引、激光导引及电磁导引等。②依据驱动方式的差异，可以划分为全方向驱动、差速驱动与单轮驱动。③根据结构与用途的不同，可划分为轻便式、专用式、牵引式、叉车式及承载式等。④依据移载方式的不同，可划分为牵引式、背驮式、侧叉式、叉车式及辊道式等。⑤依据控制形式的差异，可划分为普通型与智能型。

2 AGV系统的工作原理

针对该系统而言，如果其处在相应运转状态，那么对于此时的计算机系统而言，其便能够借助于与之相配套的无线电通讯系统，通过自动化操作，实现各项任务的均一分配，并以就近原则，分配给最近或比较近的AGV小车，在此过程中，起到核心作用的是位于中段上小车行走的相应时间。需要指出的是，针对AGV小车，其可以根据实际需要，并有针对性的结合相关作业指令，按照既定路径，通过自动姿态，向作业点驶去，并开展相关作业；在实际行驶时，AGV会借助于激光头，持续、不间断的扫描与计算周围的反射板，并以此来进行持续导航，并对自身所存在的偏差加以纠正，以此来最大程度的保障定位精度与行走的准确度。还需指出的是，AGV小车利用无线电通讯系统，与上位计算机保持实时通信与联系。另外，AGV小车还能根据实际情况及需要，将自身当前状态以及所布置人物具体完成情况等信息，及时或实时上报，并且在图形监控系统上实时显示。针对控制与管理系统而言，其会以一种自动方式来管理AGV小车的运行姿态。若一些路段车辆过多，或存在过于集中状况，针对此时的控制与管理系统而言，其同样能够对此进行正确的处理。针对AGV小车，如果其电池内剩余电量不足，会以一种自动的方式，发出充电请求，并由内置的控制系统根据当前系统提示，及时发出充电指令。针对此时的AGV小车接收器而言，如果其接收到相关指令，便会根据实际需要，进行自动行驶，达到指定的充电站处，补充电量。充电开始及结束信号则由信号采集系统完成采集后，上报至管理控制系统，然后实施控制。

3 AGV小车系统在自动化物流系统中应用

（1）通讯传输。①利用网络，与上位调度计算机之间保持紧密联系；实时接受任务调度，并及时报告相关执行结果。②借助于无线电技术，与各个AGV保持紧密的通信，对车辆作业进行有效指挥。③借助于无线电通讯技术，对各辆AGV的相应控制程序进行更新，或者是直接修改。④有着比较良好的远程网络通讯、传输功能。

（2）控制管理。①对车辆执行命令的情况及整个过程进行检查。②查询车辆当前情况及状态。③查询车辆各点、段所对应的占用信息，另能查询车辆交通管理信息。④能够实时且准确查询数据采集系统的信号。⑤对全局参数的各类数据进行查询。⑥对各个点的占用信息进行查询，解除车辆阻塞。⑦通过对各个点之间的权值进行检测，查询路径的逻辑连接，并显示、重装或清空参数表。⑧对无线电通讯状况进行检测。⑨就与上位调度计算机之间的网络连接情况进行查询。⑩能够实时查询车辆中途停止状态时的信息。

（3）图形监控。①显示出系统的整个范围路径图，其中包含各点与路段。②实时、准确显示系统执行区域内各辆AGV的当前状态及位置。主要状态为急停状态、充电需求状态、正常状态、路径阻塞、小车停止、等待充电、障碍物阻塞及手动状态等。并能将各个作业点以及充电点的当前占用信息实时显示出来。③可以构建对图形监控具有各种操作权限的用户或者是用户组。④能够生成诸如事件日志等报表。⑤可以依据相关定义，对监控图形进行缩放处理，还能根据实际需要，关闭层。⑥能够通过定义车辆的状态，而将其信息显示出来。⑦设置或者显示输入、出的当前状态。⑧对命令缓冲区当中的命令列表进行查看，全面了解AGV当前的装卸货地点。针对此时的命令列表而言，则会依据所接收到的状态信息实时更新，并能将其中的某一项命令删除，或对局部参数加以改变。⑨可以对车辆的当前PLC状态进行查看，对指定车辆进行跟踪，将不在系统的车辆取消掉，进而对车辆间的阻塞释放掉。⑩系统能够对事件进行管理；可以及时报告意外事件，如失去导航时间过长，装卸货站台号无效或错误，车辆阻塞时间过长；或者是AGV等待充电时间过长等，还可通过事件过滤器的应用，显示具体时间段内所发生的事件，或者是所需查询的事件类型。能够基于图形监控，对任务直接下达。

（4）模式选择。①可根据生产实际需要，设置比较合理的管理模式，比如正常工作与休息、集中返库、集中出库等。模式不同，其优先调度功能会存在差异。②可依据AGV特性及生产条件，设置各种优先级，比如品种优先、时间顺序优先、充电优先及距离优先等。

（5）变更路径及设定。针对AGV小车而言，其能够根据用户实际需要，依据用户的总体要求，及时、准确变更相关运行路线，并能对所存在的偏差进行进行调整。而此方面的内容除了包含有路径与对应点坐标的移动和增加、删除之外，还包含对定义内容的修改等。