AGV智能机器人停车库的应用

叶学根

（中国水利水电第七工程局有限公司）

1 项目概况

新北绿地停车场项目位于成都市高新区新北公园，地处成都市2.5 环外南偏西方向，高新区南三环路四段以北，成雅高速以东的肖家河街道，南临新乐中街，东临新乐北街，交通便利，但周边道路等级较低，宽度较窄。规划总建筑面积约为9131m2，设计层数为地下2 层，规划建设机械车位324 个。负一层建筑面积约为：4603m2，层高约为4.75m，负二层建筑面积约为4347m2，层高约为3.55m；地下室整体采用钢筋混凝土结构。项目设计定位为AGV智能机器人停车库。

2 AGV 智能机器人停车库的应用背景

随着汽车保有量的持续增长，以及城市共享单车的泛滥，城市停车资源不足的状况愈发严峻，管理者也开始将智能技术从交通领域拓展到停车问题中，智能停车库由此诞生。

智能停车库的关键设备为AGV智能停车机器人。AGV 是英文“Automated Guided Vehicle”的简称，即自动导引车，指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车[1]。

一直以来，AGV 机器人是柔性生产线和立体库等现代化仓储体系的关键设备之一，凭借着自动化程度高、灵敏、安全等优势，在汽车制造、家电、重工等自动化生产和仓储体系等领域都得到了广泛的应用。由于AGV 机器人具备的这些优势，AGV 也跨进另一个应用领域，就是AGV机器人停车（见图1）。

图1 AGV机器人停车

3 AGV 智能停车机器人国内外发展现状

国外立体车库和AGV的发展起步较早，但AGV 与车库的结合最近几年才刚开始兴起。多家公司开发了不同技术路线的AGV停车机器人及自动泊车管理系统，迅速在机场、商业区取得示范性应用。

最早的停车机器人诞生于德国。2014 年，Serva Transport SystemsGmbH公司开发制造了第一台Ray 自动泊车机器人及自动泊车系统，已在杜塞尔多夫机场应用。法国初创公司Stanley Robotics研发了Stan停车机器人，并提供全自动代客泊车方案，已在法国戴高乐机场投入使用。美国Boomerang 开发了一种基于车台板交换技术的AGV停车机器人及自动代客泊车系统[2]。我国自动停车技术相对起步较晚，但近几年国家的大力支持使国内AGV 停车机器人技术发展迅速，目前已有近20 家企业开始涉足，经过两三年的持续发酵，AGV 停车机器人已经从车台板、梳齿型等方式衍生出夹持式、夹取式等更多泊取车辆的方式。我国智能停车机器人的研发已然走在世界同行业的前列。

深圳怡丰利用激光导航+梳齿交换技术，率先在国内成功研发梳齿型停车AGV和车台板停车AGV。南京夫子庙地铁P+R停车库项目是国内首个AGV停车库项目，充分利用地形特点，建设完成后车位数量达57个，大幅增加了车位数量。海康威视采用仓储机器人上已成熟应用的视觉+惯性双导航技术，研发海康威视泊车机器人，并于第三届互联网大会期间落地乌镇投入应用。西子&极木科技发布了一款基于麦克纳姆轮的AGV停车机器人。

国内传统工业/物流AGV 企业，如云南昆船、沈阳机器人、上海汇聚、航天汇信、青岛茂源等企业依托原有AGV 技术积累，对原有AGV进行适应性改进，初期产品均采用车台板交换方式。

4 AGV智能停车机器人的类型

目前国内应用的停车AGV 种类主要有：

1）梳齿式停车AGV

梳齿式停车AGV 工作方式为：内梳齿固定，外梳齿设置在AGV上，搬运器利用梳齿间隙，通过AGV 上下升降移动实现梳齿的交叉换位，从而实现车辆的搬运交接。适用于现有经改造的或新建的平面停车库等汽车搬运领域，运行效率相对其他类型更高。但是伸出的梳齿需要支撑起整辆汽车的承重，对强度和刚度要求较高，制造工艺难度大（见图2）。

图2 梳齿式停车AGV示意图

2）车抬板式停车AGV

车抬板式AGV 工作方式为:汽车停放在车抬板上，AGV 钻入车抬板底下举升，然后把汽车和车台板一同运载到指定停车位置上。汽车停放好后，AGV 要去抬其他车台板，以便停放下辆汽车。此类停车AGV需要每个停车位上均有车抬板装置。这种AGV因牵涉到要取空车板或存空车板的情况，搬运效率较低，但是制造难度较小，方便安装，成本较低（见图3）。

图3 车抬板式停车AGV示意图

3）夹持轮胎式停车AGV

夹持轮胎式停车AGV能直接钻入车辆下面，利用夹持装置将车辆轮胎夹起，把汽车送到停车位上。与梳齿型相比，它有结构简单、安装方便快捷等优点，但速度比梳齿型的慢（见图4）。

图4 夹持轮胎式停车AGV示意图

5 AGV 智能机器人停车库的应用优势

5.1 技术优势

①智能化程度更高：机器人无轨道运行，柔性化设计，对地块形状的适应性更高。

②定位精度高：采用“激光+磁钉”定位精度小于5mm。

③运行速度快：每秒最快行驶距离1.5m。

④持续工作能力强：当AGV 完成存取车任务后，可以自动返回充电位充电。

⑤协同能力好：可以实现100台AGV在同一停车场同时调度和使用，彼此不受干扰。

⑥安全性强：AGV 机器人自带机械防撞和电子防撞装置，避免了车体碰撞等事故发生。

5.2 整体优势

①空间利用率高，在有限的土地上增加较多停车位，通过静态交通改造舒缓动态交通拥堵。

②保障安全，全封闭车库规避了剐蹭、被盗、日晒雨淋等风险。

③节省建设成本，降低楼层高度。

④节省管理成本，无人值守，改善主要依靠人力的管理。

⑤科学化智能化集中管理，形成建设智慧城市中的一块重要拼图，提升城市形象，打造独特名片。

6 结语

AGV 智能机器人停车库作为目前最高端的智能停车库类型，具有极强的经济、政治和社会效益。与传统停车库相比，AGV 智能机器人停车库有着诸多优势：停车效率更高，利用自动泊车技术，AGV 停车机器人能快速将汽车停放到位，节省车主大量时间的同时，也极大提高了停车库的运行效率；车辆存取更加安全、快捷，据测算，每辆车的存取时间约为150 秒，每层有一个AGV 机器人值班，保证车辆可安全、准确放入车位，避免出现剐蹭等麻烦；更为节省空间，节省空间可能是自动泊车技术最重要的优势，由于无需留有上下车的间隙，而且也无需留有坡道或者私人车道，智能停车库内能停下更多汽车。AGV 智能机器人停车库间接提升了停车位资源的合理配置，可有效缓解城市停车难问题，方便市民开车出行，增强居民幸福感，促进社会和谐发展。