AGV智能機器人停車庫的應用

葉學根

（中國水利水電第七工程局有限公司）

1 項目概況

新北綠地停車場項目位于成都市高新區新北公園，地處成都市2.5 環外南偏西方向，高新區南三環路四段以北，成雅高速以東的肖家河街道，南臨新樂中街，東臨新樂北街，交通便利，但周邊道路等級較低，寬度較窄。規劃總建筑面積約為9131m2，設計層數為地下2 層，規劃建設機械車位324 個。負一層建筑面積約為：4603m2，層高約為4.75m，負二層建筑面積約為4347m2，層高約為3.55m；地下室整體采用鋼筋混凝土結構。項目設計定位為AGV智能機器人停車庫。

2 AGV 智能機器人停車庫的應用背景

隨著汽車保有量的持續增長，以及城市共享單車的泛濫，城市停車資源不足的狀況愈發嚴峻，管理者也開始將智能技術從交通領域拓展到停車問題中，智能停車庫由此誕生。

智能停車庫的關鍵設備為AGV智能停車機器人。AGV 是英文“Automated Guided Vehicle”的簡稱，即自動導引車，指裝備有電磁或光學等自動導航裝置，能夠沿規定的導航路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車[1]。

一直以來，AGV 機器人是柔性生產線和立體庫等現代化倉儲體系的關鍵設備之一，憑借著自動化程度高、靈敏、安全等優勢，在汽車制造、家電、重工等自動化生產和倉儲體系等領域都得到了廣泛的應用。由于AGV 機器人具備的這些優勢，AGV 也跨進另一個應用領域，就是AGV機器人停車（見圖1）。

圖1 AGV機器人停車

3 AGV 智能停車機器人國內外發展現狀

國外立體車庫和AGV的發展起步較早，但AGV 與車庫的結合最近幾年才剛開始興起。多家公司開發了不同技術路線的AGV停車機器人及自動泊車管理系統，迅速在機場、商業區取得示范性應用。

最早的停車機器人誕生于德國。2014 年，Serva Transport SystemsGmbH公司開發制造了第一臺Ray 自動泊車機器人及自動泊車系統，已在杜塞爾多夫機場應用。法國初創公司Stanley Robotics研發了Stan停車機器人，并提供全自動代客泊車方案，已在法國戴高樂機場投入使用。美國Boomerang 開發了一種基于車臺板交換技術的AGV停車機器人及自動代客泊車系統[2]。我國自動停車技術相對起步較晚，但近幾年國家的大力支持使國內AGV 停車機器人技術發展迅速，目前已有近20 家企業開始涉足，經過兩三年的持續發酵，AGV 停車機器人已經從車臺板、梳齒型等方式衍生出夾持式、夾取式等更多泊取車輛的方式。我國智能停車機器人的研發已然走在世界同行業的前列。

深圳怡豐利用激光導航+梳齒交換技術，率先在國內成功研發梳齒型停車AGV和車臺板停車AGV。南京夫子廟地鐵P+R停車庫項目是國內首個AGV停車庫項目，充分利用地形特點，建設完成后車位數量達57個，大幅增加了車位數量。?？低暡捎脗}儲機器人上已成熟應用的視覺+慣性雙導航技術，研發?？低暡窜嚈C器人，并于第三屆互聯網大會期間落地烏鎮投入應用。西子&極木科技發布了一款基于麥克納姆輪的AGV停車機器人。

國內傳統工業/物流AGV 企業，如云南昆船、沈陽機器人、上海匯聚、航天匯信、青島茂源等企業依托原有AGV 技術積累，對原有AGV進行適應性改進，初期產品均采用車臺板交換方式。

4 AGV智能停車機器人的類型

目前國內應用的停車AGV 種類主要有：

1）梳齒式停車AGV

梳齒式停車AGV 工作方式為：內梳齒固定，外梳齒設置在AGV上，搬運器利用梳齒間隙，通過AGV 上下升降移動實現梳齒的交叉換位，從而實現車輛的搬運交接。適用于現有經改造的或新建的平面停車庫等汽車搬運領域，運行效率相對其他類型更高。但是伸出的梳齒需要支撐起整輛汽車的承重，對強度和剛度要求較高，制造工藝難度大（見圖2）。

圖2 梳齒式停車AGV示意圖

2）車抬板式停車AGV

車抬板式AGV 工作方式為:汽車停放在車抬板上，AGV 鉆入車抬板底下舉升，然后把汽車和車臺板一同運載到指定停車位置上。汽車停放好后，AGV 要去抬其他車臺板，以便停放下輛汽車。此類停車AGV需要每個停車位上均有車抬板裝置。這種AGV因牽涉到要取空車板或存空車板的情況，搬運效率較低，但是制造難度較小，方便安裝，成本較低（見圖3）。

圖3 車抬板式停車AGV示意圖

3）夾持輪胎式停車AGV

夾持輪胎式停車AGV能直接鉆入車輛下面，利用夾持裝置將車輛輪胎夾起，把汽車送到停車位上。與梳齒型相比，它有結構簡單、安裝方便快捷等優點，但速度比梳齒型的慢（見圖4）。

圖4 夾持輪胎式停車AGV示意圖

5 AGV 智能機器人停車庫的應用優勢

5.1 技術優勢

①智能化程度更高：機器人無軌道運行，柔性化設計，對地塊形狀的適應性更高。

②定位精度高：采用“激光+磁釘”定位精度小于5mm。

③運行速度快：每秒最快行駛距離1.5m。

④持續工作能力強：當AGV 完成存取車任務后，可以自動返回充電位充電。

⑤協同能力好：可以實現100臺AGV在同一停車場同時調度和使用，彼此不受干擾。

⑥安全性強：AGV 機器人自帶機械防撞和電子防撞裝置，避免了車體碰撞等事故發生。

5.2 整體優勢

①空間利用率高，在有限的土地上增加較多停車位，通過靜態交通改造舒緩動態交通擁堵。

②保障安全，全封閉車庫規避了剮蹭、被盜、日曬雨淋等風險。

③節省建設成本，降低樓層高度。

④節省管理成本，無人值守，改善主要依靠人力的管理。

⑤科學化智能化集中管理，形成建設智慧城市中的一塊重要拼圖，提升城市形象，打造獨特名片。

6 結語

AGV 智能機器人停車庫作為目前最高端的智能停車庫類型，具有極強的經濟、政治和社會效益。與傳統停車庫相比，AGV 智能機器人停車庫有著諸多優勢：停車效率更高，利用自動泊車技術，AGV 停車機器人能快速將汽車停放到位，節省車主大量時間的同時，也極大提高了停車庫的運行效率；車輛存取更加安全、快捷，據測算，每輛車的存取時間約為150 秒，每層有一個AGV 機器人值班，保證車輛可安全、準確放入車位，避免出現剮蹭等麻煩；更為節省空間，節省空間可能是自動泊車技術最重要的優勢，由于無需留有上下車的間隙，而且也無需留有坡道或者私人車道，智能停車庫內能停下更多汽車。AGV 智能機器人停車庫間接提升了停車位資源的合理配置，可有效緩解城市停車難問題，方便市民開車出行，增強居民幸福感，促進社會和諧發展。