自動化物流系統(tǒng)中AGV小車系統(tǒng)的應用探討

劉懿鋒，張瑜潔

（1.歐米瑞（廣東）智能制造有限公司，廣東 江門 529000 2.上海優(yōu)尼斯工業(yè)服務有限公司沈陽分公司，遼寧 沈陽 110142）

自動導引小車（AGV）乃是整個物流系統(tǒng)當中的核心設備，從根本上來講，其實為一種不需要人為的去操作便能實現(xiàn)自動化運輸?shù)脑O備類型，借助于通信系統(tǒng)，由本地主控計算機接收相關指令，并實時報告自己當前狀態(tài)；主控機能夠?qū)GV在目的地與始發(fā)地間的自主駕駛進行監(jiān)視。本文以AGV小車系統(tǒng)為對象，就其在自動化物流系統(tǒng)中的應用策略進行探究。

1 AGV的特點及分類

（1）AGV的基本特點。自動導引小車的英文縮寫為AGV。依據(jù)美國物流協(xié)會對其所下的相關定義得知，AGV就是配置有自動導引裝置（如電磁或光學等），可以按照事先設定好的導引路徑進行準確行駛的運輸小車；其除了能夠按固定運輸之外，還具有諸多其它功能，如提供安全保護、編程裝置及多種移載功能等。電池為其提供動力，并實施非接觸式導引。其可以依據(jù)既定起、終點，在沒有人為干預與影響的情況下，能依據(jù)現(xiàn)實需要，搭配各種移載機構，實現(xiàn)各種操作任務。針對AGV來講，由于其運用了時下比較先進的控制技術，因而集高能化、靈活性于一身。從總體上來講，AGV主要有如下應用特點：①方便與自動化倉庫加工中心進行各項配合作業(yè)，還便于與堆垛機之間進行自動輸送線。②能夠比較靈活、方便的實現(xiàn)對整個物流系統(tǒng)的擴展。③能夠與機械臂、堆垛機等配合使用，達到全面化、一體化控制物流的目的。④其所具有的重組性，能使生產(chǎn)線設備擁有非常大的靈活性及可操作性，有助于系統(tǒng)更好的進行功能調(diào)整。⑤安全性高，針對AGV而言，其能夠達成離線待命等線與自動避障的連續(xù)運轉(zhuǎn)。⑥與固定物料輸送線（如流水線軌道等）相比較，交叉能力更大。⑦對路徑進行自動識別，對不斷優(yōu)化路徑能夠及時且靈活化的運輸物料，提升整個系統(tǒng)的利用率。⑧微機控制，有著比較高的系統(tǒng)精度，可以構建其高精度、高準確度的動態(tài)跟蹤系統(tǒng)。⑨由于采用的是直流電源裝置，因而無污染，且低噪音，對作業(yè)環(huán)境具有改善作用。

（2）AGV的基本分類。由于標準不同，AGV的分類方式比較多樣，主要可歸為如下幾種：①依據(jù)導引方式的不同，可以劃分為慣性導引、激光導引及電磁導引等。②依據(jù)驅(qū)動方式的差異，可以劃分為全方向驅(qū)動、差速驅(qū)動與單輪驅(qū)動。③根據(jù)結構與用途的不同，可劃分為輕便式、專用式、牽引式、叉車式及承載式等。④依據(jù)移載方式的不同，可劃分為牽引式、背馱式、側(cè)叉式、叉車式及輥道式等。⑤依據(jù)控制形式的差異，可劃分為普通型與智能型。

2 AGV系統(tǒng)的工作原理

針對該系統(tǒng)而言，如果其處在相應運轉(zhuǎn)狀態(tài)，那么對于此時的計算機系統(tǒng)而言，其便能夠借助于與之相配套的無線電通訊系統(tǒng)，通過自動化操作，實現(xiàn)各項任務的均一分配，并以就近原則，分配給最近或比較近的AGV小車，在此過程中，起到核心作用的是位于中段上小車行走的相應時間。需要指出的是，針對AGV小車，其可以根據(jù)實際需要，并有針對性的結合相關作業(yè)指令，按照既定路徑，通過自動姿態(tài)，向作業(yè)點駛?cè)ィ㈤_展相關作業(yè)；在實際行駛時，AGV會借助于激光頭，持續(xù)、不間斷的掃描與計算周圍的反射板，并以此來進行持續(xù)導航，并對自身所存在的偏差加以糾正，以此來最大程度的保障定位精度與行走的準確度。還需指出的是，AGV小車利用無線電通訊系統(tǒng)，與上位計算機保持實時通信與聯(lián)系。另外，AGV小車還能根據(jù)實際情況及需要，將自身當前狀態(tài)以及所布置人物具體完成情況等信息，及時或?qū)崟r上報，并且在圖形監(jiān)控系統(tǒng)上實時顯示。針對控制與管理系統(tǒng)而言，其會以一種自動方式來管理AGV小車的運行姿態(tài)。若一些路段車輛過多，或存在過于集中狀況，針對此時的控制與管理系統(tǒng)而言，其同樣能夠?qū)Υ诉M行正確的處理。針對AGV小車，如果其電池內(nèi)剩余電量不足，會以一種自動的方式，發(fā)出充電請求，并由內(nèi)置的控制系統(tǒng)根據(jù)當前系統(tǒng)提示，及時發(fā)出充電指令。針對此時的AGV小車接收器而言，如果其接收到相關指令，便會根據(jù)實際需要，進行自動行駛，達到指定的充電站處，補充電量。充電開始及結束信號則由信號采集系統(tǒng)完成采集后，上報至管理控制系統(tǒng)，然后實施控制。

3 AGV小車系統(tǒng)在自動化物流系統(tǒng)中應用

（1）通訊傳輸。①利用網(wǎng)絡，與上位調(diào)度計算機之間保持緊密聯(lián)系；實時接受任務調(diào)度，并及時報告相關執(zhí)行結果。②借助于無線電技術，與各個AGV保持緊密的通信，對車輛作業(yè)進行有效指揮。③借助于無線電通訊技術，對各輛AGV的相應控制程序進行更新，或者是直接修改。④有著比較良好的遠程網(wǎng)絡通訊、傳輸功能。

（2）控制管理。①對車輛執(zhí)行命令的情況及整個過程進行檢查。②查詢車輛當前情況及狀態(tài)。③查詢車輛各點、段所對應的占用信息，另能查詢車輛交通管理信息。④能夠?qū)崟r且準確查詢數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號。⑤對全局參數(shù)的各類數(shù)據(jù)進行查詢。⑥對各個點的占用信息進行查詢，解除車輛阻塞。⑦通過對各個點之間的權值進行檢測，查詢路徑的邏輯連接，并顯示、重裝或清空參數(shù)表。⑧對無線電通訊狀況進行檢測。⑨就與上位調(diào)度計算機之間的網(wǎng)絡連接情況進行查詢。⑩能夠?qū)崟r查詢車輛中途停止狀態(tài)時的信息。

（3）圖形監(jiān)控。①顯示出系統(tǒng)的整個范圍路徑圖，其中包含各點與路段。②實時、準確顯示系統(tǒng)執(zhí)行區(qū)域內(nèi)各輛AGV的當前狀態(tài)及位置。主要狀態(tài)為急停狀態(tài)、充電需求狀態(tài)、正常狀態(tài)、路徑阻塞、小車停止、等待充電、障礙物阻塞及手動狀態(tài)等。并能將各個作業(yè)點以及充電點的當前占用信息實時顯示出來。③可以構建對圖形監(jiān)控具有各種操作權限的用戶或者是用戶組。④能夠生成諸如事件日志等報表。⑤可以依據(jù)相關定義，對監(jiān)控圖形進行縮放處理，還能根據(jù)實際需要，關閉層。⑥能夠通過定義車輛的狀態(tài)，而將其信息顯示出來。⑦設置或者顯示輸入、出的當前狀態(tài)。⑧對命令緩沖區(qū)當中的命令列表進行查看，全面了解AGV當前的裝卸貨地點。針對此時的命令列表而言，則會依據(jù)所接收到的狀態(tài)信息實時更新，并能將其中的某一項命令刪除，或?qū)植繀?shù)加以改變。⑨可以對車輛的當前PLC狀態(tài)進行查看，對指定車輛進行跟蹤，將不在系統(tǒng)的車輛取消掉，進而對車輛間的阻塞釋放掉。⑩系統(tǒng)能夠?qū)κ录M行管理；可以及時報告意外事件，如失去導航時間過長，裝卸貨站臺號無效或錯誤，車輛阻塞時間過長；或者是AGV等待充電時間過長等，還可通過事件過濾器的應用，顯示具體時間段內(nèi)所發(fā)生的事件，或者是所需查詢的事件類型。能夠基于圖形監(jiān)控，對任務直接下達。

（4）模式選擇。①可根據(jù)生產(chǎn)實際需要，設置比較合理的管理模式，比如正常工作與休息、集中返庫、集中出庫等。模式不同，其優(yōu)先調(diào)度功能會存在差異。②可依據(jù)AGV特性及生產(chǎn)條件，設置各種優(yōu)先級，比如品種優(yōu)先、時間順序優(yōu)先、充電優(yōu)先及距離優(yōu)先等。

（5）變更路徑及設定。針對AGV小車而言，其能夠根據(jù)用戶實際需要，依據(jù)用戶的總體要求，及時、準確變更相關運行路線，并能對所存在的偏差進行進行調(diào)整。而此方面的內(nèi)容除了包含有路徑與對應點坐標的移動和增加、刪除之外，還包含對定義內(nèi)容的修改等。

4 結語

綜上，針對AGV而言，不管是其交通管理、導航定位，還是故障診斷、信號采集及車輛調(diào)度等，均能實現(xiàn)信息化與自動化；針對現(xiàn)代自動化物流系統(tǒng)來講，需始終發(fā)揮信息流的基本導向作用，發(fā)揮此領域基本特質(zhì)與屬性，實現(xiàn)AGV小車系統(tǒng)的高效應用。