自動(dòng)化物流系統(tǒng)中AGV小車系統(tǒng)的應(yīng)用探討

劉懿鋒，張瑜潔

（1.歐米瑞（廣東）智能制造有限公司，廣東 江門 529000 2.上海優(yōu)尼斯工業(yè)服務(wù)有限公司沈陽(yáng)分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110142）

自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGV）乃是整個(gè)物流系統(tǒng)當(dāng)中的核心設(shè)備，從根本上來(lái)講，其實(shí)為一種不需要人為的去操作便能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備類型，借助于通信系統(tǒng)，由本地主控計(jì)算機(jī)接收相關(guān)指令，并實(shí)時(shí)報(bào)告自己當(dāng)前狀態(tài)；主控機(jī)能夠?qū)GV在目的地與始發(fā)地間的自主駕駛進(jìn)行監(jiān)視。本文以AGV小車系統(tǒng)為對(duì)象，就其在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的應(yīng)用策略進(jìn)行探究。

1 AGV的特點(diǎn)及分類

（1）AGV的基本特點(diǎn)。自動(dòng)導(dǎo)引小車的英文縮寫為AGV。依據(jù)美國(guó)物流協(xié)會(huì)對(duì)其所下的相關(guān)定義得知，AGV就是配置有自動(dòng)導(dǎo)引裝置（如電磁或光學(xué)等），可以按照事先設(shè)定好的導(dǎo)引路徑進(jìn)行準(zhǔn)確行駛的運(yùn)輸小車；其除了能夠按固定運(yùn)輸之外，還具有諸多其它功能，如提供安全保護(hù)、編程裝置及多種移載功能等。電池為其提供動(dòng)力，并實(shí)施非接觸式導(dǎo)引。其可以依據(jù)既定起、終點(diǎn)，在沒有人為干預(yù)與影響的情況下，能依據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，搭配各種移載機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各種操作任務(wù)。針對(duì)AGV來(lái)講，由于其運(yùn)用了時(shí)下比較先進(jìn)的控制技術(shù)，因而集高能化、靈活性于一身。從總體上來(lái)講，AGV主要有如下應(yīng)用特點(diǎn)：①方便與自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)加工中心進(jìn)行各項(xiàng)配合作業(yè)，還便于與堆垛機(jī)之間進(jìn)行自動(dòng)輸送線。②能夠比較靈活、方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)物流系統(tǒng)的擴(kuò)展。③能夠與機(jī)械臂、堆垛機(jī)等配合使用，達(dá)到全面化、一體化控制物流的目的。④其所具有的重組性，能使生產(chǎn)線設(shè)備擁有非常大的靈活性及可操作性，有助于系統(tǒng)更好的進(jìn)行功能調(diào)整。⑤安全性高，針對(duì)AGV而言，其能夠達(dá)成離線待命等線與自動(dòng)避障的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。⑥與固定物料輸送線（如流水線軌道等）相比較，交叉能力更大。⑦對(duì)路徑進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，對(duì)不斷優(yōu)化路徑能夠及時(shí)且靈活化的運(yùn)輸物料，提升整個(gè)系統(tǒng)的利用率。⑧微機(jī)控制，有著比較高的系統(tǒng)精度，可以構(gòu)建其高精度、高準(zhǔn)確度的動(dòng)態(tài)跟蹤系統(tǒng)。⑨由于采用的是直流電源裝置，因而無(wú)污染，且低噪音，對(duì)作業(yè)環(huán)境具有改善作用。

（2）AGV的基本分類。由于標(biāo)準(zhǔn)不同，AGV的分類方式比較多樣，主要可歸為如下幾種：①依據(jù)導(dǎo)引方式的不同，可以劃分為慣性導(dǎo)引、激光導(dǎo)引及電磁導(dǎo)引等。②依據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的差異，可以劃分為全方向驅(qū)動(dòng)、差速驅(qū)動(dòng)與單輪驅(qū)動(dòng)。③根據(jù)結(jié)構(gòu)與用途的不同，可劃分為輕便式、專用式、牽引式、叉車式及承載式等。④依據(jù)移載方式的不同，可劃分為牽引式、背馱式、側(cè)叉式、叉車式及輥道式等。⑤依據(jù)控制形式的差異，可劃分為普通型與智能型。

2 AGV系統(tǒng)的工作原理

針對(duì)該系統(tǒng)而言，如果其處在相應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，那么對(duì)于此時(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，其便能夠借助于與之相配套的無(wú)線電通訊系統(tǒng)，通過自動(dòng)化操作，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)任務(wù)的均一分配，并以就近原則，分配給最近或比較近的AGV小車，在此過程中，起到核心作用的是位于中段上小車行走的相應(yīng)時(shí)間。需要指出的是，針對(duì)AGV小車，其可以根據(jù)實(shí)際需要，并有針對(duì)性的結(jié)合相關(guān)作業(yè)指令，按照既定路徑，通過自動(dòng)姿態(tài)，向作業(yè)點(diǎn)駛?cè)ィ㈤_展相關(guān)作業(yè)；在實(shí)際行駛時(shí)，AGV會(huì)借助于激光頭，持續(xù)、不間斷的掃描與計(jì)算周圍的反射板，并以此來(lái)進(jìn)行持續(xù)導(dǎo)航，并對(duì)自身所存在的偏差加以糾正，以此來(lái)最大程度的保障定位精度與行走的準(zhǔn)確度。還需指出的是，AGV小車?yán)脽o(wú)線電通訊系統(tǒng)，與上位計(jì)算機(jī)保持實(shí)時(shí)通信與聯(lián)系。另外，AGV小車還能根據(jù)實(shí)際情況及需要，將自身當(dāng)前狀態(tài)以及所布置人物具體完成情況等信息，及時(shí)或?qū)崟r(shí)上報(bào)，并且在圖形監(jiān)控系統(tǒng)上實(shí)時(shí)顯示。針對(duì)控制與管理系統(tǒng)而言，其會(huì)以一種自動(dòng)方式來(lái)管理AGV小車的運(yùn)行姿態(tài)。若一些路段車輛過多，或存在過于集中狀況，針對(duì)此時(shí)的控制與管理系統(tǒng)而言，其同樣能夠?qū)Υ诉M(jìn)行正確的處理。針對(duì)AGV小車，如果其電池內(nèi)剩余電量不足，會(huì)以一種自動(dòng)的方式，發(fā)出充電請(qǐng)求，并由內(nèi)置的控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)提示，及時(shí)發(fā)出充電指令。針對(duì)此時(shí)的AGV小車接收器而言，如果其接收到相關(guān)指令，便會(huì)根據(jù)實(shí)際需要，進(jìn)行自動(dòng)行駛，達(dá)到指定的充電站處，補(bǔ)充電量。充電開始及結(jié)束信號(hào)則由信號(hào)采集系統(tǒng)完成采集后，上報(bào)至管理控制系統(tǒng)，然后實(shí)施控制。

3 AGV小車系統(tǒng)在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中應(yīng)用

（1）通訊傳輸。①利用網(wǎng)絡(luò)，與上位調(diào)度計(jì)算機(jī)之間保持緊密聯(lián)系；實(shí)時(shí)接受任務(wù)調(diào)度，并及時(shí)報(bào)告相關(guān)執(zhí)行結(jié)果。②借助于無(wú)線電技術(shù)，與各個(gè)AGV保持緊密的通信，對(duì)車輛作業(yè)進(jìn)行有效指揮。③借助于無(wú)線電通訊技術(shù)，對(duì)各輛AGV的相應(yīng)控制程序進(jìn)行更新，或者是直接修改。④有著比較良好的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊、傳輸功能。

（2）控制管理。①對(duì)車輛執(zhí)行命令的情況及整個(gè)過程進(jìn)行檢查。②查詢車輛當(dāng)前情況及狀態(tài)。③查詢車輛各點(diǎn)、段所對(duì)應(yīng)的占用信息，另能查詢車輛交通管理信息。④能夠?qū)崟r(shí)且準(zhǔn)確查詢數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號(hào)。⑤對(duì)全局參數(shù)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。⑥對(duì)各個(gè)點(diǎn)的占用信息進(jìn)行查詢，解除車輛阻塞。⑦通過對(duì)各個(gè)點(diǎn)之間的權(quán)值進(jìn)行檢測(cè)，查詢路徑的邏輯連接，并顯示、重裝或清空參數(shù)表。⑧對(duì)無(wú)線電通訊狀況進(jìn)行檢測(cè)。⑨就與上位調(diào)度計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)連接情況進(jìn)行查詢。⑩能夠?qū)崟r(shí)查詢車輛中途停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的信息。

（3）圖形監(jiān)控。①顯示出系統(tǒng)的整個(gè)范圍路徑圖，其中包含各點(diǎn)與路段。②實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確顯示系統(tǒng)執(zhí)行區(qū)域內(nèi)各輛AGV的當(dāng)前狀態(tài)及位置。主要狀態(tài)為急停狀態(tài)、充電需求狀態(tài)、正常狀態(tài)、路徑阻塞、小車停止、等待充電、障礙物阻塞及手動(dòng)狀態(tài)等。并能將各個(gè)作業(yè)點(diǎn)以及充電點(diǎn)的當(dāng)前占用信息實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。③可以構(gòu)建對(duì)圖形監(jiān)控具有各種操作權(quán)限的用戶或者是用戶組。④能夠生成諸如事件日志等報(bào)表。⑤可以依據(jù)相關(guān)定義，對(duì)監(jiān)控圖形進(jìn)行縮放處理，還能根據(jù)實(shí)際需要，關(guān)閉層。⑥能夠通過定義車輛的狀態(tài)，而將其信息顯示出來(lái)。⑦設(shè)置或者顯示輸入、出的當(dāng)前狀態(tài)。⑧對(duì)命令緩沖區(qū)當(dāng)中的命令列表進(jìn)行查看，全面了解AGV當(dāng)前的裝卸貨地點(diǎn)。針對(duì)此時(shí)的命令列表而言，則會(huì)依據(jù)所接收到的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)更新，并能將其中的某一項(xiàng)命令刪除，或?qū)植繀?shù)加以改變。⑨可以對(duì)車輛的當(dāng)前PLC狀態(tài)進(jìn)行查看，對(duì)指定車輛進(jìn)行跟蹤，將不在系統(tǒng)的車輛取消掉，進(jìn)而對(duì)車輛間的阻塞釋放掉。⑩系統(tǒng)能夠?qū)κ录M(jìn)行管理；可以及時(shí)報(bào)告意外事件，如失去導(dǎo)航時(shí)間過長(zhǎng)，裝卸貨站臺(tái)號(hào)無(wú)效或錯(cuò)誤，車輛阻塞時(shí)間過長(zhǎng)；或者是AGV等待充電時(shí)間過長(zhǎng)等，還可通過事件過濾器的應(yīng)用，顯示具體時(shí)間段內(nèi)所發(fā)生的事件，或者是所需查詢的事件類型。能夠基于圖形監(jiān)控，對(duì)任務(wù)直接下達(dá)。

（4）模式選擇。①可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，設(shè)置比較合理的管理模式，比如正常工作與休息、集中返庫(kù)、集中出庫(kù)等。模式不同，其優(yōu)先調(diào)度功能會(huì)存在差異。②可依據(jù)AGV特性及生產(chǎn)條件，設(shè)置各種優(yōu)先級(jí)，比如品種優(yōu)先、時(shí)間順序優(yōu)先、充電優(yōu)先及距離優(yōu)先等。

（5）變更路徑及設(shè)定。針對(duì)AGV小車而言，其能夠根據(jù)用戶實(shí)際需要，依據(jù)用戶的總體要求，及時(shí)、準(zhǔn)確變更相關(guān)運(yùn)行路線，并能對(duì)所存在的偏差進(jìn)行進(jìn)行調(diào)整。而此方面的內(nèi)容除了包含有路徑與對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)的移動(dòng)和增加、刪除之外，還包含對(duì)定義內(nèi)容的修改等。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，針對(duì)AGV而言，不管是其交通管理、導(dǎo)航定位，還是故障診斷、信號(hào)采集及車輛調(diào)度等，均能實(shí)現(xiàn)信息化與自動(dòng)化；針對(duì)現(xiàn)代自動(dòng)化物流系統(tǒng)來(lái)講，需始終發(fā)揮信息流的基本導(dǎo)向作用，發(fā)揮此領(lǐng)域基本特質(zhì)與屬性，實(shí)現(xiàn)AGV小車系統(tǒng)的高效應(yīng)用。