杨文华：AGV技术发展综述(2)

　　2. 驱动方式

目前AGV常用的驱动方式可以归纳为三种：驱动兼转向模式（Steer Driving）、差速驱动模式（Differential Driving）和全方向（位）驱动模式（Quad Motion）。

　　驱动兼转向是指用一个驱动总成兼有行走和转向功能，此种驱动方式的AGV运动性能稍差，转弯半径较大，但导引及运动的可靠性高。

　　差速驱动是指AGV左右对称安装两个固定的驱动轮，依靠左右驱动轮的差速来实现行走和转向，差速驱动模式的AGV转弯半径小，灵活性较好，但驱动轮的磨损较为严重。

　　全方位驱动是以两个或两个以上兼有行走和转向功能的驱动总成，或配置多个麦克纳姆轮（Mecanum），实现全方位的运动，其优越性主要体现在：保持AGV的航向不变，实现平移或侧移（Crabwise）；AGV能够变化回转轴线，实现更加复杂的平面运动。

　　在电机使用方面，随着低压交流电机性能的不断提高，以无刷鼠笼式交流电机替代有刷永磁直流电机成为AGV驱动发展的趋势，工程机械中的液压伺服驱动也在重载AGV上得到了应用。驱动技术的扩展应用和完善，使得AGV的驱动能力得以大幅提升。

　　3. 供电

　　传统AGV的供电一般是由电池作为储能载体，目前能够被AGV使用的电池种类有：铅酸/纯铅、镍氢、镉镍、锂离子电池，这些电池都是基于“电化学”原理。近年来，随着电池技术的成熟，超级电容在AGV上的应用逐步推广，电容最大的特性是“物理线性放电”，充电效率高，使用寿命长。另外，随着无接触能量传输技术的发展，以部分德国企业为代表的相关产品在部分领域替代了AGV传统供电模式。

　　影响AGV供电配置的主要因素通常是：各种供电方式的特性及成本，AGV使用时的工作模式等。从AGV应用角度看，电池作为能量供应载体仍然是目前AGV供电主流方案，其中铅酸、镉镍电池应用最为广泛，安全性好；锂离子电池虽因能量密度高，充放电特性好而得到一些应用，但使用环境及条件也较严格，配套电芯质量及电源管理系统要求较高，在安全等级较高的应用领域需要谨慎；超级电容的应用因其容量因素限制，一般会扬长避短与电池进行配套使用；无接触供电技术的应用对于具有固定路径的AGV系统有较强竞争力，让AGV在移动中持续获得电能成为可能，从而扩展AGV作业方式。在有部分固定路径的AGV系统中，无接触供电技术也作为电池供电的补充，实现了边行走边充电，从而提高AGV使用效率。

　　在充电模式上，一般可根据选用电池及工作模式的不同，采用不同的充电方式：自动充电（快充/慢充、空闲充电/定时充电/定量充电）、人工充电或换电池（人工/自动换电池）。国外也有在AGV上装备“柴油机+发电机+电池”的案例，但不管怎样，供电方式始终是围绕提升AGV的工作效率而发展的。

　　4. 系统控制

AGV的上位控制系统需解决的问题是对多台AGV进行有效的控制，对各种任务进行优化排序，对AGV的分配及行驶路径进行动态规划，实现智能的交通管理。控制系统根据所需执行的任务，以及各台AGV所处的当前位置来优化车辆的分配。

　　在不同的应用中，AGV控制系统采用的调度策略是不同的，通常有三个因素会被考虑：系统最短响应时间、系统最高作业效率、系统最低能耗。这三个因素存在着辩证关系，如，系统最高作业率和系统最低能耗都要求对任务进行“堆积”，找出最合适的AGV来执行最合适的任务，从而减少AGV的“空跑率”。这个方法与系统最短响应时间相矛盾，极端的情况是，有的任务永远找不到合适的AGV来执行。因此，在AGV系统控制算法中，除智能的交通管理外，还必须做好各种调度策略在不同项目中的匹配，以满足项目对时间、空间及系统能耗的要求。