自动导向车(AGV)导向技术分析

    自动导向小车（Automatic Guide Vehicle）是一种无人驾驶的，以蓄电瓶驱动的物料搬运设备，其行驶路线和停靠位置是可编程的。70年代以来，电子技术和计算机技术推动了AGV技术的发展，如具有了磁感应，红外线、激光、语言编程、语音等功能等。AGV技术仍在发展中，目前有些语音控制的AGV能识别4000个词汇。

    1、AGV的结构  在自动化制造系统中用的AGV大多数是磁感应式AGV，图8-13是一种能同时运送两个工件的AGV，它由运输小车、地下电缆和控制器三部分组成，，小车由蓄电池提供动力，沿着埋没在地板槽内的用交变电流激磁的电缆行走，地板槽埋没在地下4厘米左右深处，地沟用环氧树脂灌封，形成光滑的地表，以便清扫和维护。导向电缆铺设的路线和车间工件的流动路线及仓库的布局相适应，AGV行走的路线一般可分为直线、分支，环路或网状。

    小车驱动电动机由安装在车上的工业级蓄电池供电，通常供电周期为20h左右，因此必须定期到维护区充电或更换。蓄电池的更换一般是手工进行的，充电可以是手工的或者自动的，有些小车能按照程序自动接上电插头进行充电。

    为了实现工件的自动交接，小车装有托盘交换装置，以便与机床或装卸站之间进行自动联接。交换装置可以是辊轮式，利用辊轮与托盘间的摩擦力将托盘移进移出，这种装置一般与辊式传送带配套。交换装置也可以是滑动叉式，它利用往复运动的滑动叉将托盘推出或拉入，两边的支承滚子是为了减少移动时的摩擦力。升降台式交换装置是利用升降台将托盘升高，物料托架上的托物叉伸入托盘底部，升降台下降，托物叉回缩，将托盘移出。托盘移入的工作过程相反。小车还装有升降对齐装置，以便消除工件交接时的高度差。

    AGV小车上设有安全防护装置，小车前后有黄色警视信号灯，当小车连续行走或准备行走时，黄色信号灯闪烁。每个驱动轮带有安全制动器，断电时，制动器自动接上。小车每一面都有急停按钮和安全保险杠，其上有传感器，当小车轻微接触障碍物时，保险杠受压，小车停止。

    2、AGV的自动导向  下图是磁感应AGV自动导向原理图，小车底部装有弓形天线3，跨设于以感应导线4为中心且与感应线垂直的平面内。感应线通以交变电流，产生交变磁场。当天线3偏离感应线任何一侧时，天线的两对称线图中感应电压有差值，误差信号经过放大，驱动左、右电动机2，左右电动机有转速差，经驱动轮1使小车转向，使感应线重新位于天线中心，直至误差信号为零。 

1－驱动轮  2－驱动电机   3－天线   4－感应线
磁感应AGV自动导向原理图

    3、路径寻找  路径寻找就是自动选取岔道，AGV在车间行走路线比较复杂，有很多分岔点和交汇点。地面上有中央控制计算机负责车辆调度控制，AGV小车上带有微处理器控制板，AGV的行走路线以图表的格式存储在计算机内存中，当给定起点和目标点位置后，控制程序自动选择出AGV行走的最佳路线。小车在岔道处方向的选择多采用频率选择法，在决策点处，地板槽中同时有多种不同频率信号，当AGV接近决策点（岔道口）时，通过编码装置确定小车目前所在位置，AGV在接近决策点前作出决策，确定应跟踪的频率信号，从而实现自动路径寻找。  

    自动导向小车的行走路线是可编程的，FMS控制系统可根据需要改变作业计划，重新安排小车的路线，具有柔性特征。AGV小车工作安全可靠，停靠定位精度可以达到±3mm，能与机床、传送带等相关设备交接传递货物，运输过程中对工件无损伤，噪声低。