隨著國(guó)家提倡智能製(zhì)造及智(zhì)能物流發展,AGV小(xiǎo)車普遍應用,越來越受人們的認可(kě),那AGV主要核心是什麽?今天聯集AGV小編就給大家深度分析下,希望能幫助大家全麵了解些AGV小車!
AGV小車控製係統需解決(jué)的主要(yào)問題做了恰當的比喻:Where am I? (我在哪裏?)Where am I going?(我要去哪裏?) How can I get there?(我(wǒ)怎麽去?),這(zhè)三個問題歸納起來分別就是AGV控製係統中的三個主要技術:AGV的導航(Navigation),AGV的路徑規劃(huá)(Layout designing),AGV的導引控製(Guidance)。
AGV小車控製係統分(fèn)為地麵(上位)控製係統、車載(單(dān)機)控製係(xì)統及導航/導引係統,其中,地麵控製係(xì)統(tǒng)指AGV係統(tǒng)的固定設(shè)備,主要負責任務(wù)分配,車輛調度,路徑(線)管理,交通管理,自(zì)動充電等功(gōng)能;車載控製係統在收到上位係統的指令後,負責AGV的導航計算,導(dǎo)引實現,車輛行走,裝卸操作等功能(néng);導航/導引係統為AGV單機提供係統絕(jué)對或相對位置及航向。
AGV係統是一套複雜的控製係統,加之不同項目對係(xì)統的(de)要求不同,更增加了係統的(de)複雜性,因此,係統在軟件配置(zhì)上設計了一套支持AGV項(xiàng)目從路(lù)徑規(guī)劃、流程設計、係統仿真(zhēn)(Simulation)到項目實施全過程的解決方案。上位係統提(tí)供了可靈活定義AGV係統流程的工具,可根據用戶的實際(jì)需求來規劃或(huò)修改路(lù)徑或係(xì)統(tǒng)流程;而上位係統也(yě)提供了可供用戶定義不同AGV功能的編程語言(yán)。
1、地麵控製係統
AGVAGV小(xiǎo)車地麵控製係統(Stationary System)即AGV上位控製係(xì)統,是AGV係統的核心。其主要功能是對(duì)AGV係統(AGVS)中的多台AGV單機進行任(rèn)務分配,車輛管理,交通管理,通訊管理等。
任務管理:任務管理類似(sì)計算機操作係統的(de)進程管理(lǐ),它提(tí)供(gòng)對AGV地麵控製程序的解釋執行環境;提供根據任(rèn)務優先級和啟動時間的調度運行;提供(gòng)對任(rèn)務的各種操作如啟動、停止、取消等。
車輛管理:車輛管理(lǐ)是AGV管(guǎn)理的核心模塊(kuài),它根據物料搬運任務的(de)請求,分(fèn)配調度AGV執行任務(wù),根據AGV行走時間最短原(yuán)則,計算AGV的最短行走路徑,並控製指揮AGV的行走過程(chéng),及(jí)時下達裝(zhuāng)卸貨和(hé)充電命令。
交通管理:根據AGV的物理尺寸大小、運行狀(zhuàng)態(tài)和路徑狀況,提供(gòng)AGV互相自(zì)動避讓的措施,同時避免車輛互相等待的死鎖方法和出現死鎖的(de)解(jiě)除方(fāng)法;AGV的交通管理主要有行走段分配和(hé)死鎖報告功能。
通訊管理:通信管理提供(gòng)AGV地麵(miàn)控製係統與AGV單機、地麵監控係統、地麵IO設備、車輛仿真係統及上位計算機(jī)的(de)通信功能。和AGV間的通信使用(yòng)無(wú)線電通信方式,需要建立(lì)一個無線網絡,AGV隻和地麵(miàn)係統進行雙向通信,AGV間不進行通信,地麵控製係統采用輪詢方式和多台AGV通信;與地麵監控係統、車輛仿真係統、上位計(jì)算機的通(tōng)信使用TCP/IP通(tōng)信。
車輛驅動:AGV小車小車驅動負責AGV狀態的采集,並向交通管理發出行走(zǒu)段的允許請求,同時(shí)把確認段下發AGV。
2、車載控製係統
AGV車載控製係(xì)統(Onboard System),即AGV小車單機控製(zhì)係統,在收到上位係統的指令後,負責AGV單機的導航,導引,路徑選擇,車輛驅動(dòng),裝卸操作(zuò)等功能。
導航(Navigation):AGV單機通過自身裝備的導航(háng)器件測量並計(jì)算(suàn)出所在全(quán)局坐標中的位置和航向。
導引(Guidance):AGV單機根據現在的位置(zhì)、航(háng)向及預先設定的理論軌跡來計算下個周期的速度值(zhí)和轉向角度值即,AGV運動(dòng)的命令(lìng)值。
路徑選擇(Searching):AGV單機根據上位係統的指令,通過計算(suàn),預(yù)先選擇即將(jiāng)運行的路徑,並將結果報送上位控製係統,能否運行由上位係統根據其它AGV所在的位置統一(yī)調配。AGV單機行走的路徑是根據實際工作條件設計的,它(tā)有若幹“段”(Segment)組成。每一(yī)“段”都指明了該段的起始點、終止點,以及AGV在該段的行駛速度和轉向等信息。
車輛驅(qū)動(Driving):AGV單機根據導(dǎo)引(Guidance)的計算結果和路徑選擇信息,通過伺(sì)服器件控製車輛運(yùn)行。
3、導航導引(yǐn)方式
AGV小車之所以能夠實現無人(rén)駕駛,導航和導引對其起到(dào)了至關重要的作用,隨著技(jì)術的發展,目前能夠用於AGV的導(dǎo)航/導引技術主要有以下幾(jǐ)種:電(diàn)磁導引、光學導引、激光導引、視(shì)覺導航、慣性導航等方式。
直接坐標(Cartesian Guidance)
用(yòng)定位(wèi)塊將(jiāng)AGV的行駛區域分成若幹坐標小區域,通過對小區域(yù)的計數實現導(dǎo)引,一般有光電式(shì)(將坐(zuò)標小區域以兩種(zhǒng)顏色劃分,通過光電(diàn)器件計數)和電磁式(將坐標小區域以金屬塊或磁塊劃分,通過電磁(cí)感應器件計數)兩種形(xíng)式(shì),其優點是可以實現路徑的修改,導引的可靠性好,對(duì)環境無特別要求。缺點是地麵測量安裝複雜,工作量大,導引精度和定位精度較低,且無法滿足複(fù)雜路徑的(de)要求。
電磁導引(Wire Guidance)
電磁導引是較為傳統的導引方(fāng)式之一,目前仍被許(xǔ)多係統采用,它是在AGV小(xiǎo)車的行駛路徑上埋設金屬線,並在金屬線加載導引頻率,通過對導引頻率的識別來實現AGV的導引。其主要優點是引線隱蔽,不易(yì)汙染和破(pò)損(sǔn),導引原理簡單而可靠,便(biàn)於控製和通訊,對(duì)聲光(guāng)無(wú)幹擾,製造成本較低。缺點是路徑難以更改(gǎi)擴展,對複雜路徑的局限性大(dà)。
磁帶(dài)導引(Magnetic Tape Guidance)
與電磁導引相近,用在路麵上貼磁帶替(tì)代在地麵下埋設金屬線,通過磁感應信號實現(xiàn)導引,其靈活(huó)性比較好,改變或擴充(chōng)路徑較容易,磁帶鋪設簡單易行,但(dàn)此導引方式易受環路周圍金屬(shǔ)物質的幹擾,磁帶易受機械損傷,因此導引的可靠性受外界影響較大(dà)。
光學導引(Optical Guidance)
在AGV小(xiǎo)車的行(háng)駛路徑上塗漆或粘貼色帶,通過對攝像機采(cǎi)入的色帶圖象信號進行簡單(dān)處理而實現導引,其靈活性比較好,地麵路線設置簡單易行,但(dàn)對色帶的汙染和機械磨損十(shí)分敏感(gǎn),對環境要求過高,導引可靠性(xìng)較差,精度較低(dī)。
激光導航(Laser Navigation)
激光導引(yǐn)是在AGV行駛路徑的周(zhōu)圍安裝位置精確的激光反射板,AGV通過激光掃(sǎo)描器發射(shè)激光束,同時采集由反射板反射的激(jī)光(guāng)束,來確定其當前的位置和航向,並通過連續(xù)的三角幾何運算來實現AGV的導引。
此項技術最大的優點是,AGV定位精確;地麵無需其他定位設施;行(háng)駛路徑可靈活多變,能夠適合多種現場環境,它是目前國外許(xǔ)多AGV生產廠家優先采用(yòng)的(de)先進導引方式;缺點是製造成本高,對環境要求較(jiào)相對苛刻(外界光線(xiàn),地麵要求,能見度要求等),不適合室外(尤其是(shì)易受雨、雪、霧的影響)。
慣性導航(Inertial Navigation)
慣性導航是在AGV上安裝陀螺儀,在(zài)行駛區域的地麵上安裝定位塊,AGV可通過(guò)對陀螺(luó)儀偏差信號(角速率)的計算及地麵定位塊信號的采集(jí)來確定自(zì)身的位(wèi)置和航(háng)向,從而實現導引。
此項(xiàng)技術在軍方較早運用,其主要優點是技術(shù)先進,較之有線導引,地麵處理工作量(liàng)小,路徑靈活性(xìng)強。其缺點是製造成本較高(gāo),導引的(de)精(jīng)度和可靠性與陀螺儀的製造精度及其後續信號處理(lǐ)密切相關。
視覺導航(Visual Navigation )
視覺導航(háng)是采用CCD 攝像(xiàng)頭拍(pāi)攝路麵圖像,運用機器視覺等相關技術識別路徑,實現自動導航的一種新興導航(háng)方法。
GPS導航(Global Position System)
通過衛星(xīng)對非固定路麵係統(tǒng)中的控製對象進行(háng)跟蹤和製導(dǎo),目前此項技術還在發展和完善,通常用於室外遠距離的跟蹤和製導(dǎo),其精度取決於衛星在空中的固定精度和數量,以及控製對象周圍(wéi)環境等因(yīn)素。