一種計算機網絡AGV物流車在工農業運輸中的應用

黃 悅

（遼寧軌道交通職業學院，遼寧 沈陽 110023）

0 引 言

隨著科學技術的創新和發展，工農業生產對自動化要求越來越高，更多的AGV 物流車應用于制造業生產線、物流倉儲、汽車制造等行業。在“中國制造2025”政策影響，我國AGV 物流車行業市場自2016年以來迅猛增長，技術水平在國內外也達到一流水平，發展前景廣闊。

本文設計研究一種AGV 物流車，并應用于工農業生產線產品的運輸，物流車配備自動導向系統，可根據預定軌道循環行駛，能夠自動完成各種搬運作業。利用計算機控制實現無人工引航的情況下沿預定軌道自動行駛，將產品、物料運送到目的地，行駛路徑可根據倉儲貨位要求、生產工藝流程等靈活改變。該物流車自動化程度和智能化水平高，具有較高的應用價值。

1 AGV 物流車結構設計

整個AGV 物流車結構主要由計算機控制器、車載機械手、車載移動托盤以及車體和車輪幾個部分組成，其中計算機控制器內部設計了自動導向系統、網絡數據模塊以及觸摸屏和手持調節TRC 接口。物流車能夠根據預定軌道靈活運行，通過網絡傳輸數據由計算機實現控制，設計外接口能夠根據需要外接設備，應用方便，AGV 物流車結構如圖1 所示。

1.1 硬件結構設計

AGV 物流車車體尺寸為1.8 m×1.0 m×1.2 m，車體下方裝有4 個直徑為22 mm 的導向車輪，兩側配備車載機械手，頂部安裝移動產品托盤用來放置待運輸產品或物料，觸摸屏顯示器安裝在車體前面，顯示運行狀態等信息，車體內部配備的計算機控制器是整個物流車的控制核心部分，控制器通過網絡傳輸模塊收發數據，控制車體運行和運輸產品等工作。

計算機控制器選用型號為FET335x_V 的飛凌嵌入式CPU 處理器，板卡設計了I/O 數據采集部分、CPLD 與FPGA 數據處理部分、屏顯示轉換部分和電源模塊4 個主要部分，同時設計了控制功能接口和擴展接口。工作過程中通過數據采集和處理，控制器收發指令控制車體導向輪按預定磁體軌道運行，根據需求完成生產線產品運輸和物流倉儲任務。該系統硬件結構合理，功能完善，運行狀態穩定。

1.2 軟件界面設計

物流車軟件控制部分主要包括FPGA、CPLD 邏輯處理程序設計和顯示屏界面設計，CPLD 完成I/O數據采集，FPGA 對數據分析存儲后等待CPU 讀取和計算，設計實現了邏輯功能模塊化、數據采集處理智能化。

設計了主界面和各功能界面，物流車啟動后顯示屏主界面顯示自動控制、手動控制調節、功能顯示以及功能選擇等區域。主界面功能設置了運行狀態顯示、手動命令輸入、曲線報表顯示以及分揀和報警信息等功能，動態曲線和動畫效果根據CPU 發送的實時數據動態變化，數據通過互聯網傳輸，界面運行穩定，畫面清晰，功能顯示明確。

1.3 接口設計

物流車計算機控制器板卡設計了I/O 數據接口、機械手控制接口、車載托盤數據控制接口、USB接口以及手持調節TRC 接口，各接口相互對立，避免了信號干擾。

I/O 數據接口設置了16 位輸入輸出數據通道，采用DB-25P 針型端子，實現了物流車工作各部分信號采集；機械手和托盤控制接口分別設置了AB 3 組脈沖差分信號s_on 控制使能信號和r_dy 伺服準備信號，接口分別采用DB-15P 針型和DB-15S 孔型端子，實現了控制器對機械手和托盤的運動控制；手持調節TRC 接口用來外接手持操作站，可根據需要進行配備，靈活使用；同時設計了兩路USB 接口，用來拷貝文件和修改物流車運行線路、運行行程、機械手和托盤運動位移等參數，各接口功能穩定、完善。

2 AGV 物流車應用

AGV 物流車在工農業現場的應用主要集中在自動化生產線和智能倉儲中，生產加工過程中的分揀首先通過物流車運輸取料，待分揀完成后由物流車將良品運輸到加工機器人取料區，等待加工裝料；分揀的次品由運輸車運輸到廢料區回收處理。

該物流車在智能倉儲方面的應用比較靈活，在應用過程中通過網絡控制，通過計算機控制器進行自檢和條件判斷，根據預先設定的軌道運行，可根據倉庫空間和行程隨時更改軌道，物流車導向系統能夠自動導向運行。同時物流車上裝有視覺系統判斷車載托盤裝載產品個數，物流車完成立體庫產品的存儲后自動進行下一個周期的運行。在應用過程中AGV 物流車工作效率和智能化水平較高、滿足工農業生產的應用要求。

3 結 語

在工農業信息化技術和計算機網絡控制技術飛速發展形勢下研究設計一種AGV 物流車并應用，經過驗證，AGV 物流車運行可靠，滿足智能化生產線的需求，能夠有效解決生產線和倉儲現場環境要求高、產品數量多以及操作人員緊缺等問題。

該AGV 物流車利用計算機控制和網絡功能，在無人工引航的情況下沿預定軌道自動行駛，在應用過程中自動導向，能夠自動完成各種搬運作業，將產品、物料自動運送到目的地，同時行駛路徑可根據生產流程和倉儲空間等靈活改變，自動化程度和智能化水平較高，具有良好的實用價值。