上海国际工业装配与传输技术展览会
2021年7月7-10日 上海新国际博览中心 E1, E2, E3馆
今天是2024年12月27日，距离开幕还有 1269 天
AMTS & AHTE 重庆站
2017年05月03日
AGV车载控制器
AGV车载控制器是AGV控制系统的核心，负责完成人机交互、路径规划、任务执行、定位与导航控制、电源管理、自主避障、安全信息提示，以及与AGV管理监控计算机进行通信，反馈AGV的当前状态，并接受AGV管理监控系统的调度和工作指令等任务。AGV车载控制器的性能和可靠性直接影响AGV产品的性能和可靠性。
近年来，随着计算机技术的飞速发展，嵌入式计算机的软硬件水平都得到很大提高，已经可以满足AGV产品的各种需要。此外，与工控机相比，嵌入式计算机系统具有结构紧凑、成本低、功耗小等明显优势，而这些对于必须使用自身携带电源的AGV产品尤其重要。因此，AGV车载控制器硬件采用嵌入式计算机系统将是未来的技术发展趋势。
AGV自主定位及导引系统
虽然AGV导引方式的种类很多，但目前得到应用或具有应用前景的AGV导引方式主要包括以下几种类型：
（1）电磁感应导引
该导引方式的主要优点为引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单而可靠，无声光干扰，制造成本较低；而主要缺点则为路径更改的灵活性差，调整变动不便，感应线圈对周围的铁磁物质较敏感，对于一些路线比较简单的需要24小时连续作业的工况（比如发动机等装配生产线）目前配合非接触供电系统的应用在国外还是比较多的。
（2）磁带、磁点导引
该引导方式的主要优点为改变或扩充路径较容易，磁带、磁点的安装简单；而主要缺点则为易受AGV行走路径周围的金属物质的干扰。此外，因为磁带外露，容易受到机械损伤和污染，导航的稳定性受环境影响较大，因此近年来此类AGV较多采用磁点方式。
（3）光学导引
该导引方式与磁带导引方式比较类似，其主要优点为灵活性比较好，地面路线设置十分简单；而主要缺点则为易受色带污染和磨损的影响，对环境要求较高，导引可靠性受制于地面条件，停位精度比较低。
（4）激光导引
该导引方式的主要优点为定位精确，能适应复杂的路径条件及工作环境，能快速变更行驶路径和修改运行参数；主要缺点则为激光定位装置成本较高。
（5）视觉导引
视觉导引方式具有路线设置灵活、适用范围广、成本低等优点，也是AGV导引方式未来的发展方向。随着计算机技术的发展及快速图像处理关键技术的突破，视觉导引技术将成为最具应用前景的AGV导引技术。
（6）惯性导引
惯性导引技术是AGV领域一项新兴的导引技术，其主要优点是技术先进、定位精度高、灵活性强。随着惯性敏感元件的发展，成本的降低，惯性导引技术也将成为最具有应用前景的AGV导引技术。
（7）复合导引
由于每一种导引方式均有其局限性，为了满足需要，可以将上述导引方式结合使用，两种导引方式可以实现无缝对接，比如由激光导引和磁导引构成的复合导引方式，在国内已经得到应用。
AGV运动控制系统
AGV作为移动机器人的一个分支，其驱动方式主要包括单舵轮驱动、差速驱动、双舵轮驱动及多舵轮驱动等四种方式。多舵轮驱动一般用于载重10t以上的重载AGV。
单舵轮驱动用于三轮车型：一个舵轮，两个固定从动轮（分布在车体轴线的两边）。这种结构的优点是用途较广，对地表面要求不高，而缺点则是结构相对复杂，转弯时（尤其是进行高速转弯时）稳定性较差。
差速驱动用于三轮或四轮车型：两个固定驱动轮（分布在车体轴线的两边），一个（三轮车型）或两个（四轮车型）从动自由轮，靠两个驱动轮之间的差速驱动实现转弯。与单驱动方式相比，采用差速驱动方式可以使AGV的结构更加简单，但对电机驱动总成的控制性能和基于外部传感器消除误差的能力要求较高，否则难以保证AGV沿给定路径运行。同样，采用差速驱动的三轮车型进行转弯时稳定性较差，而四轮车型对地表面平整度要求较高。
双舵轮驱动用于四轮车型：两个舵轮，两个从动自由轮。这种车型的突出优点是可以实现全方位（万向）行驶，特别适合狭窄通道或对作业方向有特别要求的环境和场合，而缺点则是AGV的结构相对复杂，对地表面的平整度有较高要求。
多驱动用于多轮车型：多舵轮驱动是指4个以上的舵轮，一般都用于载重10t以上的重载AGV，运动模型比较复杂。
电机驱动总成
AGV的电机驱动总成由伺服电机和减速机构组成，用于AGV本体驱动以及装卸载机构的驱动，是AGV的核心部件，对AGV的成本和性能影响很大。目前国内电机驱动总成与国外相比仍有较大差距，国产AGV产品大多采用进口电机驱动总成及驱动器产品，成本很高。
目前国内AGV生产企业主要采用的还是直流驱动技术，而直流驱动系统中直流电机的最大弊端是噪音过大、电刷打火、转子污染、电机温度过高，相对于直流驱动电机，交流电机比直流电机有更高的效率，交流电机的密封性比直流电机的要好很多，防护等级高很多，尤其不需要定期更换电刷，给使用者带来了很多便利。我国低压交流驱动控制技术在AGV中的应用才刚刚起步，市场前景将十分广阔。所以发展交流电机驱动AGV(特别是重载AGV)，势在必行。
AGV能源系统
AGV能源系统是AGV系统的关键系统之一，它包括：电池智能充电管理系统、智能充电机、电池电量检测和电池。
在一些应用场合，如AGV行驶路径为固定路径，可用非接触感应供电取代电池供电，非接触感应供电方式由车载控制器通过耦合取电板从地下敷设的高频恒流线路上获取电能，经车载AC-DC转换后供给车载元件，从而实现了AGV在运动中非接触感应供电，代替了传统AGV的电池供电系统。主要有以下四个特点：
1. 解决了电池供电的容量限制问题，能够解决物流搬运对电能的连续需求问题，保证了AGV供电的持续性和可靠性。
2. 避免了电池充电所带来的时间浪费，可实现100%的免维护，提高了生产效率。
3. 减少了由于使用电池供电所造成的诸多环保问题，并可工作于对环境要求非常苛刻的无尘洁净环境或恶劣潮湿的工作环境中。
4. 以设备使用5年以上时间计算，非接触感应供电系统相比采用电池供电系统投资及使用成本更低。
AGV无线通信系统
AGV系统中有多台AGV同时工作，为了指挥各台AGV按照AGV管理系统所接受的任务协调地工作，（即对AGV指派任务、进行交通管理等），所有的AGV以及系统中的其它自动化物流设备均由AGV管理监控计算机进行统一控制。AGV需要将当前的状态报告给AGV管理监控计算机，与AGV之间的数据交换需要通过通信系统来完成，有固定运行线路的AGV可以通过在运行线路上埋设的导线进行感应通信，而全方位运行的AGV由于没有固定的运行线路，所以一般是使用无线通信方式与主机交换数据，当车间中干扰源较多时，通信系统必须有较高的可靠性，否则会引发AGV系统的误动作。目前国内外AGV无线通信系统大多采用无线以太网标准协议802.11b/g的通用无线系统。无线通信系统技术的提升和硬件成本的降低可以促进AGV的发展。
自20世纪90年代末 AGV在我国烟草、汽车等行业开始应用以来，目前已经在工程机器、医药、电力、家电、化工、造纸/新闻印刷、印钞造币、国防、轮胎、玻纤、教育、电商物流等行业得到了推广应用。
如在汽车行业，AGV不但在发动机分装、后桥分装、变数箱分装等装配生产线上得到大量应用，在发动机箱体配送、仪表盘配送、小型零配件配送等方面也得到的广泛应用。另外，在国内纷繁的电商仓库物流市场也得到了应用，通过AGV实现了货到人，从而节省了人工成本，提高了仓库利用率，降低了分拣货物错误率。
随着工业4.0的高速发展，人类需要机器人来协助配合完成工作，更多的机器人将参与到工业制造、物料运输等工作中。伴随着AGV产业的发展，其未来的应用市场和领域也在逐渐扩张，不仅能推进各行业自动化生产水平，同时也能产生良好的技术效应，从而带动整个行业的转型升级。 不管是从市场，还是从技术层面来讲，AGV都有着不可取代的优势与市场前景，已然是未来市场上的一大趋势。
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部分内容来源：中国自动化网
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