浅谈AGV的构成和工作原理

2022-10-01

激光导引小车系统已经经历了40多年的发展, 且在上世纪80年代中, 大部分的导引小车是以有线导引为主, 用户在使用过程中需要重组生产结构和布局, 重新布置新的路径系统, 除此之外, 有线导引在交通管理, 路径规划过程中很难满足实际生产需求。随着现代工业的发展以及自动化水平的提高, 计算机技术, 电子技术的发展也给导引小车行业注入新鲜活力。导引小车作为一种柔性运输线和无人生产的代表, 已经得到工程和物流重视和推广。随着研究不断深入, 激光导引技术也应运而生, 激光导引技术是由瑞典公司研制成功的, 该技术具备了一定的灵活性和适应性, 在功能保障和技术支持方面也处于领先水平。目前已经有上百个激光导引小车系统被正式运用于商业运作中, 涉及的领域包括电子, 汽车, 冶金, 造纸等, 该系统技术先进, 性能优良, 功能完善。

一、激光导引小车系统的构成

从构成上来看, 激光导引小车协同包括图形监控控制系统, 无线电通信信号采集, 自动充电, 反射板导航系统, 各个系统之间的联系如下图所示。

但根据导引方式以及小车系统的构成来看, 可以对该系统进行整体设计, 激光导引小车系统可以分为两个大部分, 分别是车载机系统和上位机监控管理系统。其中, 车载机系统又包括传感器, 运动控制器, 嵌入式工控机, 伺服系统。嵌入式工控控机主要负责信息的采集和处理, 以及将处理后的信息进行指定发送, 传感器与工控机采用以太网进行连接, 通过扫描周围激光反射板来采集当前位置信息, 并将信息反馈给工控机, 工控机与运动控制期连接, 并通过对工控机中的软件操作来进行指令发出, 运动控制器是该系统的核心部件, 能够保证运动的精度。而上位机系统具有监控和管理的功能, 在软件设计过程中, 包括监控故障报警, 基本运动, 模糊控制等功能, 其中嵌入式工控机安装了无线网卡, 使得上位机能够将指令通过无线通讯传达到车载机系统中, 对嵌入式工控机进行操作, 上位机系统能够便于操作者对小车系统的实时监控, 也可以实现远程车辆调度。

二、激光打印小车系统的工作原理

激光打印小车在一定的运行范围内有通信区和非通信区划分, 其中在通信区域中小车可以通过车载通信系统与系统所控制的计算机通信, 报告实时位置和运行状态, 并能够接受工作指令和车辆调度。而在非通信区内系统则按照小车控制器中预先设定的程序进行操作, 不会与系统控制的计算机产生某些联系, 具体的工作过程是当小车系统接收到货物搬运的指令之后, 根据存储的地图和小车当前的位置, 行驶方向进行计算, 选择最优的行驶路线, 通过驱动放大器控制小车的行驶和转向到达目的地之后, 准确停位以载机构动作完成装货, 之后小车会重新启动, 并驶向卸货点完成卸货, 并向控制计算机报告位置, 随后小车会启动, 并驶向待命区, 准备接受新的指令, 完成下一次的搬运操作。激光导引小车在行驶过程中, 激光扫描头不断地扫描周围环境, 当路径周围预先设置好的反射板是就扫描到了位置信息, 只要扫描到三个或以上的反射板, 就可以计算坐标值, 最终获取准确的定位和方向。

三、激光导引小车系统功能

从调度管理上来看, 该系统能够实现对上位调度计算机下达任务, 并根据时间和任务优先的原则, 实现车辆调度, 根据激光导引小车目前所处的位置和运行状态来选择最优的路径以及空闲小车来完成任务。此外, 能够对一定范围内的所有激光导引小车进行实时监控和管理, 严格遵照规划的路径行驶, 彼此互不干扰。从通信运输方面来看, 该系统通过网络与计算机保持联系, 能够及时接受任务调度, 并报告运行结果, 利用无线电与各个激光引导小车保持联系, 进而能够实现车辆作业的指挥工作, 此外还能具有远程网络通信传输的功能。从控制管理上来看, 该系统可以实时查询各个车辆的状态全局参数数据, 车辆执行命令的过程等。从图形监控上来看, 能够显示系统范围中的每个详尽的路径图, 对于每辆小车的位置和状态能够实时反馈, 可建立对于图形监控, 由不同操作权限的用户其按时产生事件日志报表等。

四、小结

激光导引小车系统能够充分发挥激光技术的功能, 使得小车在行驶过程中改变了传统的分段盲走, 而实现位置校正计算, 以最优的路径完成操作, 因此, 定位精度较高。除此之外, 还能实现对小车进行动态管理监控, 系统功能强大, 在一定的范围内能够修改规划路线, 均可以在计算机上完成, 使用户在生产设备调整生产结构重组方面更加便捷, 激光导引小车系统的数据管理作为当前物流自动化基础信息网的重要内容, 也为今后信息自动化管理系统提供基础。

摘要：本文通过对激光导引小车系统的发展状况, 构成以及工作原理进行阐述, 对其功能介绍, 归纳系统的功能特点, 体现技术的先进性, 最重要的是能够体现系统管理思想的科学性, 运行的协调性。

关键词：AGV,系统,构成,工作原理