什么是自动导航车辆?

什么是AGV自动导航车?

自动引导车辆，AGV，或机器人叉车是自动化物料搬运的一个更广泛的应用。它是一个独立的搬运系统，在制造过程中起物料储存和运输的作用。适用于将不同的物料从不同的装载点搬运到不同的卸货点。为使生产线灵活，降低成本，通常由电池供电，路径通常由埋在地板下的电线或地板表面的反光漆完成。汽车上的传感器引导汽车跟随电线或油漆。

自动导航车(Automated Guided Vehicle)是一种可以按照预定的路径或程序行驶，实现节省人力和提高效率的无人驾驶车辆。其应用的核心在于物流规划、生产经验、控制逻辑和批量生产的实施。经过多年的研发和现场验证，AGV技术可以稳定地执行物流装卸工作，甚至可以与生产控制系统MRP和MES系统对接，实现工业4.0的领域。

AGV控制系统有哪些种类?

AGV控制系统(AGV system，简称AGVS)的三大主要技术:导航、布局设计和引导。AGV控制系统(AGV system，简称AGVS)分为以下三部分:

• 地面控制系统(静止系统):
  即AGV上层控制系统是AGV系统(AGVS)的核心。主要功能是对AGV系统(AGVS)中的多台AGV单机进行任务分配、车辆管理、交通管理、通信管理等。任务管理:类似于计算机操作系统的进程管理，为AGV地面控制程序提供解释和执行环境，根据任务优先级和启动时间调度操作，对任务进行启动、停止、取消等各种操作。车辆管理:是AGV管理的核心模块。根据物料搬运任务的要求，分配和调度AGV执行任务，采用AGV最短行走时间的原理，计算出AGV最短行走路径，控制和指导AGV的行走过程，及时下达装卸和充电命令。交通管理:根据AGV的物理尺寸、运行状态、路径条件，提供AGV自动避开对方的措施，同时避免相互等待车辆的死锁方法和死锁解除方法;AGV交通管理主要包括步行路段分配和死锁报告功能。通信管理:提供AGV地面控制系统与AGV单机、地面监控系统、地面IO设备、车载仿真系统、上位机的通信功能。与AGV通信采用无线电通信方式，需要建立无线网络。AGV只与地面系统双向通信，AGV之间没有通信。 The ground control system uses polling mode and multiple AGV communication; with the ground monitoring system, The communication of the vehicle simulation system and the upper computer uses TCP/IP communication.
• 机载系统:
  这是AGV的独立控制系统。接收到上层系统的指令后，负责AGV单机的导航、引导、路线选择、车辆行驶、装卸等操作。
  • 导航:单独的AGV使用自己的导航设备在全局坐标中测量和计算自己的位置和方向。
  • 引导:单台AGV根据当前位置、航向和预设的理论轨迹，计算出下一个周期的速度值和转向角值，即AGV运动的命令值。
  • 搜索:单台AGV根据上层系统的指令，通过计算预先选择要运行的路径，并将结果报告给上层控制系统。能否运行由上层系统根据其他agv的位置统一部署。AGV单机的路径是根据实际工况设计的，由多个分段组成。每个段表示该段的起点和终点，以及该段内AGV的行驶速度和转向信息。
  • 驱动:单台AGV根据引导和路线选择信息的计算结果，通过伺服装置控制车辆的运行。
• 导航/指南模式和功能:
  AGV之所以能够实现无人驾驶、导航和制导，在其中起到了至关重要的作用。随着技术的发展，可用于AGV的导航/制导技术主要有以下几种:
  • 笛卡尔引导:利用定位块将AGV的行驶区域划分为几个小的坐标区域。引导是通过计算小面积来实现的。一般有光电和电磁两种类型。优点是路径可修改，制导可靠，环境无特殊要求。缺点是地面测量安装复杂，工作量大，制导精度和定位精度低，不能满足复杂路径的要求。
  • 导线引导:在AGV的驱动路径上嵌入一根金属导线，将引导频率装入金属导线中，通过识别引导频率来实现对AGV的引导。它的主要优点是引线隐蔽，不易被污染和损坏，指导原则简单可靠，易于控制和通信，对声光无干扰，制造成本低。缺点是路径难以改变和扩展，在复杂路径上有很大的局限性。
  • 磁带引导:像电磁引导一样，它在路上使用磁带，而不是在地下埋金属线。制导是通过磁感应信号实现的。灵活性更好，更容易改变或扩展路径。胶带铺设简单易行，但这种制导方式容易受到回路周围金属材料的干扰，胶带容易受到机械损伤，因此制导的可靠性受外界影响很大。
  • 光学制导:在AGV的行驶路径上涂上或粘上色带，通过简单处理摄像头拍摄的色带图像信号来实现制导。灵活性较好，地面路线设置简单易行，但污染和机械磨损非常敏感，环境要求太高，制导可靠性差，精度低。
  • 激光导航:是在自动导引车的驱动路径周围安装一个精确的激光反射器。AGV通过激光扫描仪发射激光束，通过反射器收集反射出的激光束来确定当前的位置和方向。利用三角函数计算实现了自动导引车的制导。该技术最大的优点是AGV的精确定位;地面不需要其他定位设施;行车路径可灵活多变，可适应各种现场环境。是国外许多AGV厂商首选的先进引导模式;缺点是制造成本高。对环境比较苛刻，不适合户外。
  • 惯性导航:在AGV上安装陀螺仪，在驾驶区地面安装定位块。AGV通过计算陀螺仪偏差信号(角速度)和采集地面定位块信号来确定自身的位置和头部，从而实现制导。该技术在军事领域应用广泛，其主要优点是技术先进，与有线制导相比，地面处理工作量小，路径灵活性强。缺点是制造成本高，制导的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及其后续信号处理密切相关。
  • 视觉导航:在AGV驾驶区域内对环境进行图像识别，实现智能驾驶是一种极具潜力的引导技术。目前还没有采用这种技术的实际AGV在不断研究中。但可以预见的是，图像识别技术与激光制导技术的结合将使AGV更加完善，如制导的准确性和可靠性、驾驶安全、智能记忆识别等。
  • GPS (Global Position System，全球定位系统)导航:GPS利用卫星在非固定的道路系统中对被控制物体进行跟踪和引导。这项技术仍在发展中。通常用于户外长距离跟踪引导。它的精度取决于固定的精度和空中卫星的数量，以及控制。主体周围环境等因素。其结果是，虽然iGPS和dGPS的精度远远高于民用GPS，但普通用户无法负担地面设施的制造费用。