淺談自動(dòng)導(dǎo)航車AGV的發(fā)展與應(yīng)用

摘 要：AGV（Automated Guided Vehicle），自動(dòng)導(dǎo)航車又名無人搬運(yùn)車，是裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。AGV具有行動(dòng)快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強(qiáng)、安全性好和不受場地、道路和空間的限制等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的人工或半人工運(yùn)輸相比，在勞動(dòng)強(qiáng)度、危險(xiǎn)性以及生產(chǎn)效率等各個(gè)方面都存在巨大優(yōu)勢。為了擴(kuò)大AGV的應(yīng)用，本文將簡要敘述AGV的發(fā)展歷史，在各行各業(yè)中的應(yīng)用以及未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：AGV;發(fā)展歷史;應(yīng)用;趨勢

1 AGV的發(fā)展歷史

界上第一臺(tái)自主導(dǎo)航車是由美國的Basrrett電子公司于1953年開發(fā)成功的，它是由一輛牽引式拖拉機(jī)改造而成的，帶有車兜，在一間雜貨倉庫中沿著布置在空中的導(dǎo)線運(yùn)輸貨物，功能簡單但體積龐大，具有極大的使用限制，但仍然顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，極大地提高了裝卸搬運(yùn)的自動(dòng)化程度。

在隨后的很多年里，由于技術(shù)限制，當(dāng)時(shí)的AGV主要是自動(dòng)拖車，大多只在運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)簡單的搬運(yùn)任務(wù)，但由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)AGV的應(yīng)用得到了廣泛的擴(kuò)展。1954年英國最早研制了電磁感應(yīng)導(dǎo)向的AGV，由于它的顯著特點(diǎn)，迅速得到了應(yīng)用和推廣。1960年歐洲就安裝了各種形式、不同水平的AGVS220套，使用了AGV1300多臺(tái)。到了70年代中期，由于微處理器及計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的成熟促進(jìn)了復(fù)雜控制器的改進(jìn)，并設(shè)計(jì)出更為靈活的AGV。 1973年，瑞典VOLVO公司在KALMAR轎車廠的裝配線上大量采用了AGV進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制裝配作業(yè)，擴(kuò)大了AGV的使用范圍。70年代末，歐洲約裝備了520個(gè)AGV系統(tǒng)，共有4800臺(tái)小車，1985年發(fā)展到10000臺(tái)左右。其應(yīng)用領(lǐng)域分布為：汽車工業(yè)（57%），柔性制造系統(tǒng)FMS（8%）和柔性裝配系統(tǒng)FAS（44%）.

到了20世紀(jì)80年代，這個(gè)時(shí)期的AGV由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步引入，有系統(tǒng)的控制使得AGV更加的靈活可靠，美國一些大型的汽車企業(yè)開始大量的使用AGV，極大的減少了企業(yè)的人力成本并大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)效率。其它公司紛紛開始效仿，促進(jìn)了AGV系統(tǒng)的普及與發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步，尤其是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，AGV系統(tǒng)越來越先進(jìn)，開始具備遠(yuǎn)程控制和路徑規(guī)劃的功能，并能適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，AGV系統(tǒng)的數(shù)量大大增加并開始適用與各種領(lǐng)域。

2 AGV在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用

倉儲(chǔ)業(yè)是AGV最早應(yīng)用的場所。1954年世界上首臺(tái)AGV在美國的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的倉庫內(nèi)投入運(yùn)營，用于實(shí)現(xiàn)出入庫貨物的自動(dòng)搬運(yùn)。目前世界上約有 2 萬臺(tái)各種各樣 AGV 運(yùn)行在 2100 座大大小小倉庫中。海爾集團(tuán)于 2000 年投產(chǎn)運(yùn)行的開發(fā)區(qū)立體倉庫中，9 臺(tái) AGV 組成了一個(gè)柔性的庫內(nèi)自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，成功地完成了每天 23400 的出入庫貨物和零部件的搬運(yùn)任務(wù)。

AGV在制造業(yè)的生產(chǎn)線中大顯身手，高效、準(zhǔn)確、靈活地完成物料的搬運(yùn)任務(wù)。并且可由多臺(tái)AGV組成柔性的物流搬運(yùn)系統(tǒng)，搬運(yùn)路線可以隨著生產(chǎn)工藝流程的調(diào)整而及時(shí)調(diào)整，使一條生產(chǎn)線上能夠制造出十幾種產(chǎn)品，大大提高了生產(chǎn)的柔性和企業(yè)的競爭力。近年來，作為CIMS的基礎(chǔ)搬運(yùn)工具，AGV的應(yīng)用深入到機(jī)械加工、家電生產(chǎn)、微電子制造、卷煙等多個(gè)行業(yè)，生產(chǎn)加工領(lǐng)域成為AGV應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。以汽車行業(yè)為例，AGV 在汽車行業(yè)的廣泛應(yīng)用，帶動(dòng)了國內(nèi)汽車生產(chǎn)模式的的全新變革。隨著工業(yè)信息化的發(fā)展，汽車行業(yè)對制造設(shè)備的智能化需求不斷上升，AGV 機(jī)器人能很好的適應(yīng)現(xiàn)代汽車制造技術(shù)柔性化、靈捷化、智能化、信息化的發(fā)展趨勢趨勢，使汽車裝配的生產(chǎn)組織、信息管理和物流技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。以杭叉智能為例，叉車 AGV 在汽車行業(yè)主要用于廠內(nèi)物流，可與平面搬運(yùn)及智能立體倉庫實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)轉(zhuǎn)，逐步替代傳統(tǒng)叉車作業(yè)方式。目前，無論是在汽車總裝、車身及零部件倉庫，還是沖壓機(jī)器倉庫，叉車式 AGV 都應(yīng)用較少，市場空間巨大。未來，激光導(dǎo)航叉車 AGV 應(yīng)用將更為廣泛。

在郵局、圖書館、碼頭和機(jī)場等場合，物品的運(yùn)送存在著作業(yè)量變化大，動(dòng)態(tài)性強(qiáng)，作業(yè)流程經(jīng)常調(diào)整，以及搬運(yùn)作業(yè)過程單一等特點(diǎn)，AGV的并行作業(yè)、自動(dòng)化、智能化和柔性化的特性能夠很好的滿足上式場合的搬運(yùn)要求。瑞典于1983年在大斯得哥爾摩郵局、日本于1988年在東京多摩郵局、中國在1990年于上海郵政樞紐開始使用AGV，完成郵品的搬運(yùn)工作。在荷蘭鹿特丹港口，50輛稱為"yard tractors"的AGV完成集裝箱從船邊運(yùn)送到幾百碼以外的倉庫這一重復(fù)性工作。

對于搬運(yùn)作業(yè)有清潔、安全、無排放污染等特殊要求的煙草、醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)中，AGV的應(yīng)用也受到重視。在國內(nèi)的許多卷煙企業(yè)，如青島頤中集團(tuán)、玉溪紅塔集團(tuán)、紅河卷煙廠、淮陰卷煙廠都應(yīng)用了激光引導(dǎo)式AGV完成托盤貨物的搬運(yùn)工作。

在軍事上，以AGV的自動(dòng)駕駛為基礎(chǔ)集成其他探測和拆卸設(shè)備，可用于戰(zhàn)場排雷和陣地偵察，英國軍方正在研制的MINDER Recce是一輛偵察車，具有地雷探測、銷毀及航路驗(yàn)證能力的自動(dòng)型偵察車。在鋼鐵廠，AGV用于爐料運(yùn)送，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在核電站和利用核輻射進(jìn)行保鮮儲(chǔ)存的場所，AGV用于物品的運(yùn)送，避免了危險(xiǎn)的輻射。在膠卷和膠片倉庫，AGV可以在黑暗的環(huán)境中，準(zhǔn)確可靠的運(yùn)送物料和半成品。

3 AGV的發(fā)展趨勢

目前我國AGV機(jī)器人勢頭一樣發(fā)展兇猛，目前已在廣州和天津兩地的國美AGV機(jī)器人倉工配備了百余臺(tái)智能機(jī)器人，并且自正式投入作業(yè)后，機(jī)器人的揀貨率平均對比人工上升近270%，作業(yè)時(shí)間整整縮短將近30%。據(jù)新戰(zhàn)略機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究分析，《物流搬運(yùn)機(jī)器人》雜志的跟蹤調(diào)研顯示，收益于網(wǎng)購、電商平臺(tái)的快速發(fā)展，中國市場AGV機(jī)器人整體銷量不斷大幅增長，國內(nèi)存量的電商倉有4000萬平米，且隨著電商的不斷發(fā)展仍在增長，與輸送線等大型物流設(shè)備相比，AGV的靈活性更高，投資回報(bào)率最高時(shí)可達(dá)100%-150%，已經(jīng)走過劉易斯拐點(diǎn)。而在今年5月底，巨星科技和美國史泰博簽訂了一份合同，前者將為后者提供一個(gè)倉儲(chǔ)中心所需要的AGV機(jī)器人，由此可見，我國AGV機(jī)器人走向國際舞臺(tái)指日可待。

隨著機(jī)器視覺技術(shù)的成熟，大數(shù)據(jù)信息技術(shù)的提升，傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)方式將發(fā)生高效的變革，在物流方面，AGV機(jī)器人能夠從根本上提升物流體系的運(yùn)行效率。未來AGV機(jī)器人的種類將更加多樣化，功能也更加多樣化，物流行業(yè)也會(huì)因AGV機(jī)器人的智能化發(fā)展迎來翻天覆地的變化。

作者簡介：

張海霞（1997），女，四川內(nèi)江人，漢，學(xué)生，本科在讀。